IC50

A concentración inhibitoria media (a metade da máxima), simbolizada como IC50, é unha medida da potencia dunha substancia na inhibición dunha función biolóxica ou bioquíica específica. O IC50 é unha medida cuantitativa que indica canta cantidade dunha determinada substancia inhibitoria (por exemplo, un fármaco) se necesita para inhibir in vitro un proceso biolóxico dado ou compoñente biolóxico nun 50 %. O compoñente biolóxico podería ser un encima, célula, receptor celular ou microbio. Os valores de IC50 exprésanse en concentración molar.
A IC50 adoita usarse como medida da potencia do fármaco antagonista en investigación farmacoloxía. É comparable a outras medidas da potencia, como a EC50 para fármacos excitatorios. A EC50 representa a dose ou concentración plasmática necesaria para obter un 50 % do efecto máximo in vivo.
Pode determinarse a IC50 con ensaios funcionais ou con ensaios de unión de competición.
Ás veces, os valores de IC50 convértense á escala logrítmica pIC50. pIC 50
− log 10 ⁡ ( IC 50 ) {\displaystyle {\ce {pIC_{50}}}
-\log _{10}{\ce {(IC_{50})}}} Debido ao signo menos, os valores máis altos de pIC50 indican inhibidores exponencialmente máis potentes. A pIC50 dáse xeralmente en concentración molar (mol/L, ou M), razón pola que necesita valores de IC50 en unidades M.
A terminoloxía IC50 tamén se usa para algunhas medicións de comportamento in vivo, como as do test de consumo de líquido de dúas botellas. Cando os animais diminúen o consumo da botella de auga mesturada co fármaco, a concentración do fármaco que resulta nunha diminución do 50 % no consumo é cosniderado a IC50 para o consumo de líquido dese fármaco. Ensaio antagonista funcional
A IC50 dun fármaco pode ser determinarse construíndo unha curva dose-resposta e examinando o efecto de diferentes concentracións de antagonistas na reversión da actividade agonista. Os valores de IC50 poden calcularse para un antagonista dado determinando a concentración necesaria para inhibir a resposta á metade do máximo biolóxico do agonista. Os valores de IC50 poden utilizarse para comparar a potencia de dous antagonistas.
Os valores de IC50 dependen moito das condicións nas que se mediron. En xeral, unha maior concentración do inhibidor leva a unha diminución da actividade agonista. O valor de IC50 aumenta a media que se incrementa a concentración de agonista. Ademais, dependendo do tipo de inhibición, outros factores poden influír no valor de IC50; para encimas dependentes de ATP, o valor da IC50 ten unha interdependencia coa concentraión de ATP, especialmente se a inhibición é competitiva. [Cómpre referencia] IC50 e afinidade
Ensaio de unión de competición
Neste tipo de ensaio, utilízase unha soa concentación de radioligando (usualmente un agonista) en cada tubo de ensaio. O ligando úsase a baixa concentración, normalmente ao valor Kd ou por debaixo del. O nivel de unión específico do radioligando determínase despois en presenza dun rango de concentracións doutros compostos non radioactivos en competencia (usualmente antagonistas), para medir a potencia coa cal compiten por unirse ao radioligando. As curvas de competición poden tamén axustarse por computador a unha función loxística como se describe no axuste directo.
Nesta situación a IC50 é a concentración do ligando en competencia que despraza o 50 % da unón específica do radioligando. O valor de IC50 convértese nunha constante de inhibición Ki absoluta usando a ecuación de Cheng-Prusoff formulada por Yung-Chi Cheng e William Prusoff (ver Ki).
Ecuación de Cheng Prusoff
A IC50 non é un indicador directo da afinidade, aínda que ambas pode relacionarse polo menos para os agonistas competitivos e antagonistas pola ecuación de Cheng-Prusoff. Para as reaccóns encimáicas, esta ecuación é: K i
IC 501 + [ S ] K m {\displaystyle K_{i}
{\frac {{\ce {IC50}}}{1+{\frac {[S]}{K_{m}}}}}} onde Ki é a afinidade de unión do inhibidor, IC50 é a forza funcional do inhibidor, [S] é a concentración de substrato fixa e Km é a constante de Michaelis, é dicir, a concentración de substrato á cal a actividade do encima é a metade da máxima (pero frecuentemente se confunde coa afinidade do substrato polo encima, que non o é).
Alternativamente, para as constantes de inhibición en receptores celulares: K i
IC 50 [ A ] EC 50 + 1 {\displaystyle K_{i}
{\frac {{\ce {IC50}}}{{\frac {[A]}{{\ce {EC50}}}}+1}}} onde [A] é a concentración fixa de agonista e EC50 é a concentración de agonista que resulta na activación á metade do máximo do receptor. Mentres que o valor de IC50 para un composto pode variar entre distintos experimentos dependendo das condicións experimentais (por exemplo, as concentracións de substrato e encima), a Ki é un valor absoluto. Ki é a constante de inhibición para un fármaco; a concentración do ligando en competición nun ensaio de competición que ocuparía o 50 % dos receptores se non estivese presente ningún ligando.
A ecuación de Cheng-Prusoff produce boas estimacións a concentracións de agonista altas, pero xera sobreestimacións ou subestimacións da Ki a concentracións de agonista baixas. Nestas condicións recomendáronse outras análises.