Au moment de choisir son programme d’études, Charles Onu, originaire du Nigéria, hésitait entre les mathématiques et la médecine, ses deux passions. « Je voulais être médecin et pouvoir aider les gens, explique-t-il, mais j’aimais également les mathématiques, une matière pour laquelle j’étais doué. J’ai une facilité naturelle pour les mathématiques. Je devais donc faire un choix. »
Il a décidé de faire un baccalauréat en génie informatique et électrique à l’Université fédérale de technologie à Owerri, mais son désir de prendre soin des autres était toujours aussi présent. En 2008, le jeune homme a commencé à faire du bénévolat pour , un organisme mondial à but non lucratif, d’abord comme membre, puis comme président. C’est ainsi qu’il a pris connaissance de l’asphyxie périnatale, une maladie qui prive le cerveau des nouveau-nés d’oxygène, entraînant ainsi de graves complications et pouvant causer la mort. « C’est un très gros problème pour les milieux où les ressources sont limitées dans les pays en développement comme le Nigéria; les gens n’ont pas accès à des outils de détection sophistiqués », précise Charles Onu.
Les pleurs d’un bébé
Cinq ans plus tard, Charles Onu est le fondateur et le chercheur en chef en intelligence artificielle d’une jeune entreprise prometteuse, , dont le nom signifie « pleurs d’un bĂ©bĂ© » en igbo, une des langues du NigĂ©ria. Innocent Udeogu dirige le dĂ©veloppement logiciel et est la personne-ressource sur le terrain au NigĂ©ria, et Samantha Latremouille, doctorante en mĂ©decine expĂ©rimentale Ă l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř, est la responsable de la recherche clinique.
L’équipe d’Ubenwa a créé une application mobile rapide et facile d’utilisation qui a recours à l’intelligence artificielle pour analyser le son des pleurs des nouveau-nés. Cet outil rentable et non effractif permet aux cliniciens de signaler les risques d’asphyxie des nouveau-nés, qui, si elle est détectée de façon précoce, se soigne facilement. Cette application pourrait donc sauver des vies et améliorer le sort de millions de nouveau-nés chaque année.
Ă€ la recherche des bonnes personnes
Charles Onu est arrivĂ© Ă MontrĂ©al en 2015 Ă titre de chercheur invitĂ© titulaire d’une bourse de la . Ce programme de leadership public lui a permis d’accĂ©der Ă des ressources des universitĂ©s Ŕ¦°óSMÉçÇř et Concordia, oĂą il a tissĂ© des liens importants. Ă€ l’époque, Ubenwa n’était encore qu’une idĂ©e.
« J’avais commencé à travailler au développement du concept, mais à un moment, il est devenu clair que j’avais besoin d’acquérir des compétences. Je devais m’immerger dans l’environnement et travailler avec des chercheurs qui avaient une expérience et des connaissances à la croisée de la médecine et de l’intelligence artificielle. »
Il a donc fait une demande d’admission pour Ŕ¦°óSMÉçÇř, oĂą il a fait sa maĂ®trise en informatique sous la supervision de Doina Precup, professeure agrĂ©gĂ©e Ă l’École d’informatique. Durant cette pĂ©riode, alors qu’il travaillait sur un projet avec l’HĂ´pital de MontrĂ©al pour enfants, il a fait la connaissance de Samantha Latremouille, une MontrĂ©alaise qui a obtenu son baccalaurĂ©at en physiologie Ă Ŕ¦°óSMÉçÇř en 2013. Du fait de son expĂ©rience unique en nĂ©onatalogie, en recherche clinique, en innovation, en gĂ©nie biomĂ©dical et en mise au point de dispositifs mĂ©dicaux, elle Ă©tait la candidate idĂ©ale pour le poste de responsable de la recherche clinique chez Ubenwa.
Les technologies mobiles au service de la ˛ő˛ą˛ÔłŮĂ©
L’idée de corréler les caractéristiques des pleurs des bébés avec des maladies n’est pas nouvelle. « Les pleurs d’un nouveau-né sont un signal pur, explique Charles Onu. C’est une réaction involontaire à des stimuli; les nourrissons n’ont donc aucun contrôle sur l’intensité de leurs pleurs. Contrairement aux adultes, ils ne contrôlent pas leurs cordes vocales. Leurs pleurs sont directement coordonnés par leur système nerveux central (SNC). L’hypothèse envisagée dans les milieux cliniques depuis un certain temps veut que, lorsqu’un bébé souffre d’une affection touchant le SNC, ses pleurs soient modifiés. L’asphyxie est une de ces affections. Si on remonte aux années 1960, on trouve des travaux de recherche qui tentent de corréler les caractéristiques de ces pleurs; soit avant l’invention d’outils sophistiqués pour ce faire. »
Heureusement, nous sommes maintenant en mesure de tirer parti des avancées réalisées en technologie mobile grâce à l’apprentissage audio et machine. « Presque tout le monde a un outil intelligent, un appareil qui possède une énorme capacité de traitement et qui peut enregistrer le son, indique le jeune entrepreneur. Et nous avons des outils d’intelligence artificielle sophistiqués qui nous permettent de dégager une constante dans les pleurs. Au moyen de la programmation, nous pouvons convertir toutes ces données en outils utilisables. »
La recherche de pleurs
Le processus de conception, de validation et de mise à l’essai d’une application clinique est très complexe, et les membres de l’équipe d’Ubenwa ont vite pris conscience des difficultés de l’aventure dans laquelle ils s’embarquaient.
L’un des défis consistait à trouver des données cliniques avec lesquelles travailler. « Pour fonctionner, les algorithmes d’intelligence artificielle ont besoin de données, et on ne peut pas simplement enregistrer n’importe quel bébé sur la rue, indique Charles Onu. Les données doivent être validées sur le plan clinique et classées selon qu’elles sont normales ou pathologiques. Ensuite, il faut entraîner l’algorithme avec ces données. » Heureusement, Charles Onu a réussi à communiquer avec un chercheur qui avait travaillé à l’analyse des caractéristiques des pleurs de nourrissons au Mexique et qui lui a donné accès à sa base de données. L’équipe a ainsi pu mener une première série d’analyses et formuler des idées de recherche, puis construire un prototype et mettre en avant de solides arguments en faveur d’un investissement.
Du soutien pour les Ă©tudiants entrepreneurs
Charles Onu fait actuellement son doctorat en informatique Ă l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř sous le mentorat de la professeure Precup, Ă©galement codirectrice du Laboratoire d’apprentissage et de raisonnement (LAR) de Ŕ¦°óSMÉçÇř et directrice du laboratoire DeepMind Ă MontrĂ©al. « Ubenwa est un excellent exemple du bien que l’apprentissage machine peut faire dans le monde. Ce fut un plaisir d’aider Charles et son Ă©quipe au fil des ans Ă rĂ©aliser leur objectif de sauver des bĂ©bĂ©s grâce Ă l’intelligence artificielle », raconte la professeure Precup.
Charles Onu fait Ă©galement partie de , un centre de recherche en intelligence artificielle nĂ© d’un partenariat entre l’UniversitĂ© de MontrĂ©al et Ŕ¦°óSMÉçÇř. Il est reconnaissant d’avoir pu bĂ©nĂ©ficier de l’écosystème de programmes qui soutient les Ă©tudiants entrepreneurs Ă Ŕ¦°óSMÉçÇř, notamment la Coupe Dobson et le Concours d’innovation clinique (CLIC) de l’UniversitĂ©. « Toutes ces occasions nous ont prĂ©parĂ©s et nous ont permis de travailler Ă notre message et d’amĂ©liorer notre produit », affirme-t-il.
Comme elle Ă©tait finaliste au CLIC de 2020, l’équipe a bĂ©nĂ©ficiĂ©, dans le cadre du programme SKILLSETS de Ŕ¦°óSMÉçÇř, de conseils personnalisĂ©s du spĂ©cialiste en argumentaire Andrew Churchill qui l’a aidĂ©e Ă captiver l’attention du public et Ă retenir son intĂ©rĂŞt. Steven Arless, juge en chef et professeur praticien Ă la FacultĂ© de mĂ©decine et des sciences de la ˛ő˛ą˛ÔłŮĂ© de Ŕ¦°óSMÉçÇř, a fĂ©licitĂ© l’équipe d’Ubenwa pour sa prĂ©sentation exceptionnelle et a dit que durant les nombreuses annĂ©es oĂą il a supervisĂ© des concours, il n’avait jamais eu l’occasion d’écouter une prĂ©sentation si intĂ©ressante.
La collecte de données cliniques
Depuis 2017, Ubenwa obtient du financement de Mila, du ministère de l’Économie et de l’Innovation du QuĂ©bec et du centre d’innovation District 3 pour rĂ©aliser des Ă©tudes cliniques au NigĂ©ria. L’équipe travaille actuellement en partenariat avec des professionnels de la ˛ő˛ą˛ÔłŮĂ© Ă la collecte de donnĂ©es cliniques et Ă la crĂ©ation d’une base de donnĂ©es de pleurs de 2 500 nouveau-nĂ©s.
RĂ©cemment, Ubenwa a remportĂ© trois prix au dĂ©fi mondial , dont le prix de l’innovation pour les travailleurs de la ˛ő˛ą˛ÔłŮĂ©. L’entreprise prĂ©voit utiliser l’argent du prix pour se prĂ©parer en vue des essais cliniques et du processus rĂ©glementaire d’approbation de la FDA et de SantĂ© Canada.
« S’il y a une chose que les bébés font c’est pleurer, fait remarquer Charles Onu. Nous n’avons pas besoin de chercher les pleurs ou de placer des capteurs au bon endroit pour les enregistrer. Dans les lieux où les tests plus complexes ne peuvent pas être réalisés, l’analyse des pleurs sauve la mise. »
L’équipe d’Ubenwa travaille d’arrache-pied pour que l’application soit prĂŞte Ă sauver des vies et compte sur la crĂ©dibilitĂ© et les ressources de l’UniversitĂ© Ŕ¦°óSMÉçÇř pour concrĂ©tiser sa vision.