Prendre part à la révolution de l’IA en santé

Nouvelles Mila︱Stéphane Létourneau

À Mila, de nombreux chercheurs et chercheuses mènent d’importants travaux pour répondre aux besoins urgents et combler les lacunes en santé. Par exemple, ils développent des outils d’IA et d’apprentissage automatique afin de lutter contre la pandémie actuelle et de contribuer à d’autres domaines importants des sciences de la vie, tels que l’oncologie, la découverte de médicaments et les neurosciences. Grâce à ces projets de recherche, Mila étend son expertise et son leadership en matière d’IA à des initiatives interdisciplinaires à grande échelle en vue d’apporter des solutions viables en santé au bénéfice de tous.

Le déluge de données recueillies en biologie et en médecine a accéléré le développement de l’IA au service de la santé. En tant que société, nous avons généré plus de données au cours des dernières années que dans toute l’histoire antérieure de notre société. Ce phénomène est ce que l’historien Yuval Noah Harari appelle les « révolutions jumelles de l’information et de la biotechnologie » dans son ouvrage 21 leçons pour le XXI^e siècle. Alors que le volume de données médicales dans le monde continue d’augmenter à un rythme rapide et que nos systèmes de santé sont surchargés en raison de la pandémie, les applications de l’apprentissage automatique et de l’IA ont le potentiel de révolutionner la manière dont les thérapies sont découvertes et la façon dont on prodigue les soins de santé.

La réponse mondiale à la COVID-19 a donné lieu à des collaborations interdisciplinaires sans précédent entre les gouvernements, le secteur industriel, les prestataires de soins de santé et les chercheurs de différents domaines. Les experts en IA consacrent temps et énergie à limiter la propagation de la COVID-19, à améliorer les soins aux patients, à accélérer la découverte de médicaments, à développer des vaccins efficaces et à réduire les effets de la quarantaine sur les citoyens. À tout le moins, la COVID-19 a révélé que nombre de nos défis communs nécessitent l’IA. Bien qu’il s’agisse d’une technologie émergente encore aux premières étapes d’une croissance rapide, force est de constater que l’IA est un outil qui peut servir le bien commun mondial.

L’IA au service d’initiatives en santé

Ce sentiment d’urgence et de solidarité est incontestable. À Mila et ailleurs, les chercheurs se retroussent les manches pour aider à combattre le virus, mettant de côté d’autres projets pour aider les communautés scientifiques et médicales. Pourtant, même avant la pandémie, le Canada a été à l’avant-garde de l’innovation en matière de santé et d’IA, en créant des consortiums et des groupes de réflexion qui permettent aux experts en IA de contribuer au dialogue social au sens large. Rien qu’au Québec, de nombreuses initiatives locales font appel au leadership scientifique de Mila, notamment :

• Le Consortium Santé Numérique de l’Université de Montréal : Mis sur pied en 2019, le Consortium rassemble l’écosystème de la santé numérique de l’Université (facultés, hôpitaux universitaires, départements affiliés) ainsi que des organisations telles que Mila et IVADO. Le Consortium renforce les liens avec les parties prenantes externes et cherche à mieux soutenir, coordonner et planifier la recherche et la formation en santé numérique dans l’ensemble du réseau de l’UdeM. Le groupe vise à se doter d’outils facilitant le développement de partenariats au carrefour de la science des données, de l’algorithmique et des sciences de la santé, afin de soutenir les réglementations et les politiques publiques qui façonnent le système de santé. Les principes fondateurs qui sous-tendent le travail du Consortium sont guidés par la Déclaration de Montréal pour un développement responsable de l’intelligence artificielle.

• La Digital Health & Discovery Platform (DHDP) : La DHDP est une initiative pancanadienne codirigée par l’Institut de recherche Terry Fox et Imagia, avec le soutien des trois principaux instituts de recherche en IA du Canada (Mila, l’Institut Vector et l’Amii). La DHDP vise à améliorer les résultats en santé de la population canadienne et à faire progresser les technologies de pointe en médecine de précision.

• Table de concertation en médecine de précision de Génome Québec : En septembre 2020, Génome Québec a annoncé la création de la Table de concertation en médecine de précision à la suite de la dissolution du Regroupement en soins de santé personnalisés au Québec (RSSPQ). La table de concertation vise à consolider l’expertise du Québec en génomique, en intelligence artificielle et en chimie médicinale afin de maintenir le leadership de la province en matière de recherche en médecine de précision.

• Comité aviseur sur la santé connectée de Numana : Instauré par Numana (anciennement TechnoMontréal) dans le cadre du groupe de réflexion Humanitek, ce comité a pour but de faciliter et de développer des occasions de recherche, de collaboration industrielle et de projets au sein des écosystèmes de la santé et du bien-être des populations vieillissantes.

• Chantier de Montréal InVivo sur l’IA dans le secteur des sciences de la vie et des technologies de la santé au Québec : Le Chantier a pour mandat de promouvoir le développement d’un secteur en sciences de la vie et technologies de la santé propulsé par l’IA aux diverses étapes du cycle d’innovation, du diagnostic à la thérapie, ainsi que pour la prévention en santé et la gestion de l’administration des soins.

• Observatoire international sur les impacts sociétaux de l’IA et du numérique : Basé à l’Université Laval et soutenu par le Fonds de recherche du Québec, en partenariat avec le ministère de l’Économie et de l’Innovation, l’OBVIA est un réseau démocratique de recherche ouvert qui regroupe près de 20 universités et plus de 200 chercheurs en sciences humaines, en sciences sociales, en sciences, en génie et en santé. Les membres de l’équipe de recherche en santé durable de l’OBVIA se concentrent sur le développement d’une IA responsable et sur la gouvernance des données pour obtenir des diagnostics plus rapides et favoriser la médecine de précision.

Grâce à ces initiatives et à bien d’autres actions qui renforcent et favorisent la croissance de l’écosystème de l’IA au Québec et au Canada, plusieurs projets soutenus par des partenariats multipartites sous la formule PPP se révèlent très prometteurs, comme les suivants :

• Le Consortium québécois de soins-intelligents : Le Consortium québécois de soins-intelligents, formé par l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill et ses partenaires, vise à ce que les patients demeurent au cœur de leurs données pour ultimement transformer notre système de santé en un système centré sur le patient plus efficace et précis.

• Chloé – un agent conversationnel Q-R pour la COVID-19 : Mila, ainsi que de nombreux autres collaborateurs, ont fait équipe avec Dialogue – l’un des principaux fournisseurs de télémédecine au Canada et dans le monde – pour créer Chloé, un système de questions-réponses alimenté par l’IA. Le but est de contribuer à réduire le volume d’appels élevé que reçoivent les lignes d’assistance du gouvernement tout en fournissant un soutien virtuel avec des informations actuelles et vérifiées sur la COVID-19.

L’écosystème Mila

À ce jour, Mila réunit près de 30 professeurs de renommée mondiale de l’Université de Montréal, de l’Université McGill, de HEC Montréal, de Polytechnique Montréal et d’autres institutions universitaires dont les intérêts de recherche sont à l’interface de l’IA, de la santé et des sciences de la vie, allant de la bioinformatique et de l’apprentissage automatique médical aux neurosciences en passant par l’oncologie.

De nombreux projets liés à la COVID-19 sont en cours, notamment des avancées prometteuses de la recherche sur la découverte de médicaments et la compréhension de la progression de la maladie :

• La coalition RECOVER : Mila collabore étroitement avec Relation Therapeutics pour identifier des combinaisons de médicaments à usage multiple qui pourraient être des candidats thérapeutiques pour la COVID-19. Grâce à un soutien financier de la Fondation Bill et Melinda Gates, les équipes de Mila et Relation Therapeutics ont développé la coalition RECOVER, un répertoire pour explorer l’espace des combinaisons de médicaments afin de découvrir des médicaments synergiques en utilisant l’apprentissage actif. Leurs dernières découvertes, qui ont été récemment rendues publiques, ont été réalisées à l’aide de simulations sur des données oncologiques historiques. Les premiers résultats suggèrent qu’il est possible de décupler la vitesse à laquelle les meilleures combinaisons de médicaments sont trouvées.

• Criblage génétique fondé sur la technologie CRISPR pour identifier de nouvelles cibles médicamenteuses : Dans le cadre de l’Initiative régionale génomique sur la COVID-19 lancée par Génome Québec, ce projet est dirigé par Mike Tyers de l’IRIC, en étroite collaboration avec Yoshua Bengio, directeur scientifique de Mila, et Anne Marinier de l’IRIC et de l’Université de Montréal. L’équipe utilise les cribles génétiques basés sur le CRISPR, combinés à l’IA, pour identifier de nouvelles cibles médicamenteuses afin de prédire les inhibiteurs chimiques contre ces cibles. Elle fait également appel à la chimie médicinale avancée pour synthétiser et tester les inhibiteurs du cycle de vie du SRAS-CoV-2.

• COVIDB : Un projet multidisciplinaire mené par le D^r Michaël Chassé du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM) a conduit à la création d’une base de données multimédia des patients avec COVID-19 suspectée ou confirmée. Cette base de données facilite le développement d’outils d’apprentissage automatique pour améliorer les modèles de classification et de prédiction des soins cliniques aux patients atteints de COVID-19. Les données étudiées sont en cours d’analyse par les chercheurs principaux de Mila, dont Joëlle Pineau et David Buckeridge de l’Université McGill, et Audrey Durand de l’Université Laval. Avec cette biobanque, l’équipe vise à développer une méthode qui peut combiner des données observationnelles et expérimentales pour prévoir les effets de différentes stratégies d’allocation des ressources hospitalières sur divers groupes de patients atteints de COVID-19.

• Groupe de travail génomique sur la COVID-19 : Afin de mieux comprendre la progression de la COVID-19, le groupe de travail génomique – codirigé par Guy Wolf, membre du corps professoral de Mila et professeur adjoint de l’UdeM, Smita Krishnaswamy (Yale School of Medicine), Julie Hussin de l’Institut de cardiologie de Montréal et de l’UdeM, ainsi que Martin Smith et Morgan Craig, tous deux de l’UdeM et du Centre hospitalier universitaire de Sainte-Justine (CHUSJ) – a mis au point Multiscale PHATE. Leurs dernières découvertes, obtenues grâce à cette nouvelle méthode de visualisation à multirésolution, révèlent des modèles permettant d’identifier des caractéristiques de la maladie et de prévoir l’évolution de la santé des patients. Des travaux de suivi sont actuellement menés en collaboration avec la D^re Julie Hussin pour analyser les variations génétiques inter et intra-hôtes du SRAS-CoV-2. D’autres travaux interdisciplinaires sont prévus avec des chercheurs du CHUSJ et du CHUM.

Pour en savoir plus sur les possibilités de collaboration, contactez-nous à partnerships@mila.quebec.

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