Un don ciblé pour élargir les horizons de la recherche en IA

Cet article est tiré de la cinquième édition du magazine de la Fondation.

Au cours de la dernière décennie, notre rapport à l’IA a été transformé par l’émergence de différents outils technologiques, nous ouvrant rapidement les portes d’un monde de possibilités. Son application au domaine de la santé représente une occasion inouïe d’accélérer les découvertes et de transformer notre compréhension des maladies. Faire de la recherche en IA une priorité nous permet, en tant que société, de nous placer à l’avant-garde de l’innovation et d’améliorer les soins. 

Les sciences de la santé exigent cependant une approche rigoureuse et morale des potentiels de l’IA. Comment développer des outils qui puissent servir la santé cardiovasculaire de façon éthique et responsable, et vers quelles solutions ces outils peuvent-ils nous mener?

Grâce au don majeur d’Étienne Veilleux et de sa conjointe Maria Lorenzo, l’ICM rassemble des scientifiques animés par une vision novatrice et audacieuse pour enclencher un projet hors du commun : la Chaire de recherche en IA. Nous vous présentons un portrait de ces philanthropes engagés qui, par leur contribution ciblée, ouvriront la voie à la chercheuse Julie Hussin et à son équipe, afin de propulser l’innovation en mettant en place des systèmes bio-informatiques pour mieux comprendre la santé cardiovasculaire.

Entrepreneur et investisseur ayant fait sa marque à l’international, Étienne Veilleux, qui s’intéresse au potentiel des nouvelles technologies, a récemment démarré une entreprise de gestion de patrimoine qui utilise l’IA pour aiguiller les conseillers financiers dans leur travail. De plus, sa conjointe et lui sont très engagés dans diverses activités philanthropiques liées à la jeunesse, à la santé et à la justice sociale. 

Au cours des dernières années, la famille de M. Veilleux – grands-parents, père et frère – a été fortement touchée par des enjeux de santé cardiovasculaire. C’est lors d’une visite à l’intérieur des murs de l’ICM que la volonté de s’impliquer auprès de la Fondation est née : « j’ai été fasciné par l’équipement technologique, la présence de l’imagerie 3D et l’omniprésence de la recherche. La vision scientifique et les capacités d’innovation des spécialistes sont exceptionnelles à l’ICM. On pense souvent que les centres de recherche sont les derniers à entrer en mouvement et à adopter les nouvelles technologies, mais à l’Institut, il y a une réelle volonté d’être à l’avant-garde et de se positionner en tant que pionnier dans ce secteur d’activité, en ayant le courage d’envisager l’application de l’IA pour mieux soigner. C’est une philosophie qui m’a happé, et que je partage », soulève Étienne Veilleux.

Docteure en bio-informatique, professeure agrégée au Département de médecine de l’Université de Montréal et chercheuse affiliée à l’ICM depuis 2016, Julie Hussin est pressentie pour diriger la future Chaire de recherche en IA, constituée d’un groupe de recherche en bio-informatique et médecine personnalisée. Alliant sciences de l’informatique et sciences biologiques, le laboratoire de Mme Hussin étudie, par l’utilisation de données biologiques et de méthodes computationnelles, les processus fondamentaux qui influencent la santé cardiovasculaire.

Forte d’un riche parcours académique bidisciplinaire en informatique et en biochimie, Mme Hussin illustre ainsi l’objet central de cette Chaire : « chaque individu est unique, et pourtant, notre système de santé actuel considère des solutions – qu’elles soient préventives ou thérapeutiques – qui sont globales (le principe du one size fits all). 

Aujourd’hui, on constate les limites de ce modèle, et c’est pour cette raison que nous visons à développer des solutions plus ciblées, personnalisées et axées sur la médecine de précision. Ce que l’IA nous propose, c’est de bénéficier de technologies qui, appliquées à la santé, nous permettent d’approcher la prévention, le diagnostic et  les traitements avec plus d’acuité. En d’autres termes, nous cherchons à bâtir une collection d’outils d’apprentissage automatique qui pourraient nous conseiller dans le développement de nouvelles solutions, en traitant les données de façon systématique », explique la chercheuse.

Depuis l’émergence de l’IA, nombreux sont les domaines qui font l’objet de recherches et d’expérimentations visant son intégration dans les pratiques, qu’il s’agisse des sciences de la communication ou de la robotique. Mais, selon Julie Hussin, son application aux sciences naturelles et médicales présente des défis particuliers : « quand on parle d’appliquer l’IA à la biologie et à la santé, ce n’est pas aussi simple que de l’intégrer dans des sphères qui ont été créées par l’homme. Les tâches de l’IA appliquées au texte ou aux images ne sont pas comparables à celles qui concernent des phénomènes naturels. Si on veut intégrer l’IA à la santé, il est essentiel de mobiliser des équipes de recherche pour construire une vision et des approches plus complètes, qui sont à l’image de la complexité du corps humain ».

Pour éviter les biais et développer l’IA de façon éthique et responsable, Julie Hussin et son équipe souhaitent créer des méthodologies qui s’inspirent des données médicales existantes pour en extraire des modèles intéressants : « on base nos modèles sur les données elles-mêmes, ce qui est très différent d’imposer une vision préconçue aux données ou de laisser les données s’exprimer pour générer de nouvelles hypothèses à explorer. Par exemple, nous avons réalisé que nombre de nos données proviennent d’hommes d’origine européenne et qu’il nous manque des informations sur la santé cardiovasculaire des femmes. Sachant cela, nous pouvons développer des méthodes computationnelles pour compenser ces biais directement dans l’algorithme, en ajustant la représentation des données. Les données nous ont également démontré que la génétique est un marqueur de l’ethnicité : il y a des variations génétiques qui sont intimement liées à l’origine ethnique des sujets et qui jouent un rôle dans le risque de maladies cardiovasculaires. Comme les minorités ethniques sont, elles aussi, sous-représentées dans nos données, nous visons à rétablir l’équilibre pour développer des connaissances et des solutions qui sont adaptées à ces groupes », explique Mme Hussin.

À la suite de sa visite de l’ICM, et à un désir de soutenir la recherche pour trouver des solutions plus rapidement, M. Veilleux décide de s’engager en offrant à la Fondation l’élan nécessaire pour la création de la Chaire de recherche en IA : « ce que je souhaite, c’est qu’on puisse accélérer la recherche, la pousser, la rendre plus efficiente et la propulser vers des applications concrètes. Il y a beaucoup de choses qui vont émerger des nouvelles technologies, c’est très stimulant. Ma conjointe et moi nous impliquons parce que nous croyons profondément que la société va en bénéficier. Plus les personnes comme nous, qui ont des moyens financiers importants, s’investissent dans la communauté, plus la qualité de vie des gens s’en trouvera améliorée : c’est ça, le but ultime », confie-t-il.

Julie Hussin soulève également l’importance du soutien financier dans la recherche : « la pérennité de nos projets est souvent menacée. Parce que nous évoluons dans un système de financement public, nous dépendons, année après année, des fonds octroyés par des organismes gouvernementaux. Nous commençons souvent des projets qui n’auront pas de continuité par manque de financement. Il faut pourtant aller au bout des choses et dans des projets aussi innovants que ceux qui impliquent l’IA, dont les retombées sont potentiellement immenses, poursuivre l’élan est particulièrement déterminant. »

Parce qu’ils offrent aux scientifiques la possibilité d’une vision à long terme, les grands philanthropes qui appuient les avancées permettent le développement d’infrastructures solides et le recrutement de personnel compétent à temps plein : « c’est précieux et ça change la donne. Nous pouvons alors nous projeter sur plusieurs années, dans l’assurance de pouvoir innover et sortir des sentier battus sans nous buter à des enjeux de productivité à court terme. Notre travail en est un de longue haleine, parsemé d’essais et d’erreurs. C’est de cette façon que nous avançons véritablement, et nous aurons la chance, avec la Chaire, de nous pencher de façon consciencieuse et responsable sur le haut potentiel encore inconnu de l’IA », conclut Mme Julie Hussin.

Si le cœur de Julie pouvait parler, voici ce qu’il nous dirait :

« Il y a un lien unique entre l’innovation et l’humain. Derrière chaque algorithme se cache un désir profond : celui de comprendre et de soigner les cœurs vulnérables, en renforçant le pont entre la technologie et la vie pour que chaque individu ait accès à des soins efficaces et équitables. »