Qu'est-ce qu'une étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) ?
What is a genome-wide association study (GWAS)?
In genomics, a genome-wide association study (GWA study, or GWAS), is an observational study of a genome-wide set of genetic variants in different individuals to see if any variant is associated with a trait. GWA studies typically focus on associations between single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and traits like major human diseases, but can equally be applied to any other genetic variants and any other organisms.

When applied to human data, GWA studies compare the DNA of participants having varying phenotypes for a particular trait or disease. These participants may be people with a disease (cases) and similar people without the disease (controls), or they may be people with different phenotypes for a particular trait, for example blood pressure. This approach is known as phenotype-first, in which the participants are classified first by their clinical manifestation(s), as opposed to genotype-first. Each person gives a sample of DNA, from which millions of genetic variants are read using SNP arrays. If there is significant statistical evidence that one type of the variant (one allele) is more frequent in people with the disease, the variant is said to be associated with the disease. The associated SNPs are then considered to mark a region of the human genome that may influence the risk of disease.

GWA studies investigate the entire genome, in contrast to methods that specifically test a small number of pre-specified genetic regions. Hence, GWAS is a non-candidate-driven approach, in contrast to gene-specific candidate-driven studies. GWA studies identify SNPs and other variants in DNA associated with a disease, but they cannot on their own specify which genes are causal.

The first successful GWAS published in 2002 studied myocardial infarction. This study design was then implemented in the landmark GWA 2005 study investigating patients with age-related macular degeneration, and found two SNPs with significantly altered allele frequency compared to healthy controls. As of 2017, over 3,000 human GWA studies have examined over 1,800 diseases and traits, and thousands of SNP associations have been found. Except in the case of rare genetic diseases, these associations are very weak, but while they may not explain much of the risk, they provide insight into genes and pathways that can be important.
En génomique, une étude d'association à l'échelle du génome (étude GWA ou GWAS) est une étude d'observation d'un ensemble de variantes génétiques à l'échelle du génome chez différents individus afin de déterminer si une variante est associée à une caractéristique. Les études GWA se concentrent généralement sur les associations entre les polymorphismes d'un seul nucléotide (SNP) et des caractéristiques telles que les principales maladies humaines, mais elles peuvent également s'appliquer à d'autres variantes génétiques et à d'autres organismes.

Lorsqu'elles sont appliquées à des données humaines, les études GWA comparent l'ADN de participants présentant différents phénotypes pour un trait ou une maladie particulière. Ces participants peuvent être des personnes atteintes d'une maladie (cas) et des personnes similaires ne souffrant pas de la maladie (témoins), ou des personnes ayant des phénotypes différents pour un trait particulier, par exemple la pression artérielle. Cette approche est connue sous le nom de "phénotype d'abord", c'est-à-dire que les participants sont d'abord classés en fonction de leur(s) manifestation(s) clinique(s), par opposition au génotype d'abord. Chaque personne fournit un échantillon d'ADN, à partir duquel des millions de variantes génétiques sont lues à l'aide de réseaux de SNP. S'il existe des preuves statistiques significatives qu'un type de variante (un allèle) est plus fréquent chez les personnes atteintes de la maladie, on dit que la variante est associée à la maladie. Les SNP associés sont alors considérés comme marquant une région du génome humain susceptible d'influencer le risque de maladie.

Les études GWAS portent sur l'ensemble du génome, contrairement aux méthodes qui testent spécifiquement un petit nombre de régions génétiques spécifiées à l'avance. Par conséquent, l'étude d'association pangénomique est une approche non axée sur les candidats, contrairement aux études axées sur les candidats spécifiques à un gène. Les études GWAS identifient les SNP et autres variantes de l'ADN associées à une maladie, mais elles ne peuvent à elles seules déterminer les gènes responsables.

La première étude d'association pangénomique réussie, publiée en 2002, portait sur l'infarctus du myocarde. Ce modèle d'étude a ensuite été mis en œuvre dans l'étude historique GWA 2005 portant sur des patients atteints de dégénérescence maculaire liée à l'âge, et a permis de découvrir deux SNP dont la fréquence des allèles était significativement modifiée par rapport à celle des témoins sains. En 2017, plus de 3 000 études GWA humaines ont examiné plus de 1 800 maladies et traits, et des milliers d'associations SNP ont été trouvées. Sauf dans le cas de maladies génétiques rares, ces associations sont très faibles, mais même si elles n'expliquent pas une grande partie du risque, elles donnent un aperçu des gènes et des voies qui peuvent être importants.
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