Une application claire de ce type d’étude est l’association d’un symptôme pathologique ou d’une pathologie avec un certain locus. Les études d’association entre l’allergie à certains allergènes et la susceptibilité à des loci en sont un exemple.
On ne peut oublier que des associations peuvent également être trouvées avec des loci qui confèrent des avantages ou une protection contre un éventuel trait pathologique. On en trouve un exemple dans une étude récente publiée dans la revue Nature, dans laquelle, après avoir séquencé le génome de 2120 individus de l’île de Sardaigne (considérée comme un isolat génétique), des études d’association de variantes génétiques rares avec le profil lipidique et les marqueurs d’inflammation au sein de la population ont été réalisées. Ils ont ainsi pu trouver, entre autres, une variante du gène APOA5 (Arg282Ser) qui était associée à des niveaux plus faibles de triglycérides dans le sérum de ses porteurs, suggérant un possible rôle protecteur contre les maladies cardiovasculaires. Un autre exemple serait le projet UK10K (10 000 génomes britanniques), qui combine des études WGS (Whole Genome Sequencing) et GWAS pour tenter d’identifier des variantes génétiques rares ou peu communes liées à des problèmes tels que l’obésité, l’autisme, la schizophrénie ou certaines maladies rares.
L’association d’un locus à une certaine pathologie nous permet d’effectuer un suivi plus complet des patients qui ont cet allèle de risque présent et donc nous permettra un diagnostic précoce de nombreuses maladies qui peuvent sauver des vies comme dans le cas du diagnostic précoce du cancer du pancréas.
Dans la revue Nature, un article a été publié sur la base de l’étude GWAS dans le but de déterminer et de trouver combien de loci génétiques sont associés au poids de naissance. Grâce à ce type d’analyse génomique ont été identifiés 60 loci qui sont liés, et a permis de conclure qu’il existe une forte corrélation entre le faible poids de naissance et la probabilité de maladies métaboliques à l’âge adulte.
Aussi par GWAS a été réalisée l’étude des gènes qui pourraient être liés au volume intracrânien des personnes, découvrant 5 loci précédemment inconnus (6q21, 10q24, 3q28, 12q14, 12q23). Ces travaux, publiés dans la revue Nature, ont également permis d’établir des relations entre le volume intracrânien et d’autres traits anthropométriques, la fonction cognitive, les maladies neurodégénératives (Parkinson), etc.
De même, il a également été possible de déterminer grâce au Gwas, dans une étude publiée dans la revue Nature Genetics en 2018, l’existence de 190 nouveaux loci liés à l’intelligence qui s’ajoutent à un total de 205 loci avec ceux précédemment découverts et, de même, 939 nouveaux gènes pour un total de 1016 gènes liés à l’intelligence. Ainsi, il a également été établi que ces gènes associés sont principalement exprimés dans le cerveau, spécifiquement dans le tissu neuronal striatal et pyramidal de l’hippocampe.
A travers Gwas peuvent également être étudiés les gènes qui peuvent être liés au comportement reproductif humain, en identifiant certains loci qui influencent l’attitude des personnes en référence à la reproduction. Un article a été publié dans la revue Nature dans lequel 12 loci ont été identifiés par GWAS, situés sur les chromosomes 1,2,3,5,6,7,8 et 20, qui avaient un rôle potentiel dans la reproduction et la fertilité.
Dans une étude publiée dans la revue Nature Communications en 2019, sont présentés les résultats d’une vaste GWAS réalisée sur une population britannique d’ascendance européenne, qui a révélé l’association de 42 loci à travers le génome humain liés à la somnolence diurne des individus et, en outre, a regroupé les individus en 2 sous-types différents : la propension au sommeil et la fragmentation du sommeil.
Dans une autre étude GWAS publiée en 2019 dans la revue Nature Genetics, de nouveaux loci et voies de signalisation impliqués dans le risque d’Alzheimer sont identifiés. La méta-analyse est menée sur un total de 455 000 personnes européennes provenant de différentes cohortes, y compris des patients atteints de la maladie d’Alzheimer ou de la maladie d’Alzheimer par procuration et des témoins ou des témoins par procuration, afin d’élargir la taille de l’échantillon. Cela permet aux auteurs d’identifier 29 loci de risque, dont 9 n’avaient pas encore été associés à la maladie d’Alzheimer. On observe également que ces loci de risque affectent 215 gènes, dont 16 ont été identifiés à l’aide des quatre stratégies de cartographie génétique employées dans cet article. Enfin, les auteurs ont constaté que ces gènes sont fortement exprimés dans les tissus et les types de cellules liés au système immunitaire (rate, foie et microglie) et qu’ils sont impliqués dans les processus lipidiques et dans la dégradation des protéines précurseurs de l’amyloïde, ce qui renforce l’hypothèse selon laquelle les changements lipidiques pourraient être impliqués dans la pathogenèse de la maladie d’Alzheimer. Par conséquent, ces résultats obtenus dans cette étude GWAS suggèrent de nouveaux gènes prometteurs sur lesquels réaliser de futures expériences, développer des médicaments ou stratifier les patients.
La dernière expérience utilisant l’étude d’association pangénomique a été publiée en janvier 2020, dans The American Journal of Psychiatry, dans laquelle près de 200 000 génomes de participants au « Million Veteran Program », l’une des plus grandes bases de données génétiques au monde, ont été analysés. Cette étude visait à examiner l’architecture génétique de l’anxiété et de ses symptômes. Les auteurs ont identifié 5 signaux significatifs à l’échelle du génome pour les Américains européens, et 1 pour les Afro-Américains. Les résultats ont également montré la corrélation génétique entre l’anxiété, la dépression et le neuroticisme.
En plus de leurs applications chez l’homme, principalement liées au domaine médical, les GWAS ont été utilisées chez les animaux domestiques et chez les plantes d’intérêt agricole, dans le but d’identifier les loci liés à des caractéristiques précieuses du point de vue productif. Parmi d’autres exemples, chez le bétail, des GWAS ont été réalisées en étudiant l’héritabilité de traits liés à la qualité des produits, et la résistance aux maladies a également été étudiée ; tandis que chez les plantes, on peut trouver des études d’association se concentrant sur les loci contrôlant la production de biomasse.
Fibrillation auriculaireEdit
Des études GWAS ont également été réalisées dans les maladies cardiaques. Une étude de méta-analyse menée en 2018 a révélé la découverte de 70 nouveaux loci associés à la fibrillation auriculaire. Différents variants associés aux gènes codant pour des facteurs de transcription, tels que TBX3 et TBX5, NKX2-5 ou PITX2, impliqués dans la régulation de la conduction cardiaque, la modulation des canaux ioniques et le développement cardiaque ont été identifiés. De nouveaux gènes impliqués dans la tachycardie (CASQ2) ou associés à une communication altérée entre les cardiomyocytes (PKP2) ont également été identifiés.