IC 50

Demostración visual de cómo derivar el valor de IC50: organice los datos con inhibición en el eje vertical y log (concentración) en el eje horizontal; luego identifique la inhibición máxima y mínima; entonces la CI50 es la concentración a la que la curva pasa por el nivel de inhibición del 50%.

La concentración inhibidora semimáxima (IC ₅₀ ) es una medida de la potencia de una sustancia en la inhibición de una función biológica o bioquímica específica. IC ₅₀ es una medida cuantitativa que indica la cantidad de un determinado inhibidora sustancia (por ejemplo drogas) que se necesita para inhibir, in vitro , un proceso biológico dado o componente biológico en un 50%. ^[1] El componente biológico podría ser una enzima , una célula , un receptor celular o un microorganismo . IC ₅₀ valores se expresan típicamente como concentración molar .

IC ₅₀ se utiliza comúnmente como una medida de fármaco antagonista de potencia en farmacológica investigación. IC ₅₀ es comparable a otras medidas de potencia, como EC ₅₀ para fármacos excitadores . CE ₅₀ representa la concentración de la dosis o plasma necesario para obtener 50% de un máximo efecto in vivo . ^{[1] [ enlace muerto ]}

IC ₅₀ puede determinarse con ensayos funcionales o con ensayos de unión de competencia.

A veces, los valores de IC ₅₀ se convierten a la escala pIC ₅₀ .

${\displaystyle {\ce {pIC_{50}}}=-\log _{10}{\ce {(IC_{50})}}}$

Debido a la signo menos, los valores más altos de pCI ₅₀ indican inhibidores exponencialmente más potentes. El pIC ₅₀ generalmente se da en términos de concentración molar (mol / L o M), por lo que se requiere IC ₅₀ en unidades de M. ^[2]

La terminología IC ₅₀ también se utiliza para algunas medidas de comportamiento in vivo, como una prueba de consumo de líquido de dos botellas . Cuando los animales disminuyen el consumo de la botella de agua mezclada con las drogas, la concentración del medicamento que resulta en una disminución del 50% en el consumo es considerado el IC ₅₀ para el consumo de fluido de esa droga. ^[3]

Ensayo de antagonista funcional

El IC ₅₀ de un fármaco puede ser determinada mediante la construcción de una curva dosis-respuesta y examinar el efecto de diferentes concentraciones de antagonista en la inversión de agonista de la actividad. IC ₅₀ valores se pueden calcular para un antagonista dado mediante la determinación de la concentración necesaria para un medio de inhibición de la respuesta biológica máxima del agonista. ^[4] IC ₅₀ valores se pueden utilizar para comparar la potencia de los dos antagonistas.

IC ₅₀ valores son muy dependientes de las condiciones bajo las que se miden. En general, cuanto mayor sea la concentración de inhibidor, menor será la actividad agonista. IC ₅₀ valor aumenta a medida que aumenta la concentración de agonista. Además, dependiendo del tipo de otros de inhibición de factores pueden influir IC ₅₀ valor; para ATP enzimas dependientes de IC ₅₀ valor tiene una interdependencia con la concentración de ATP, especialmente por lo que si la inhibición es toda ella competitivo .

IC ₅₀ y afinidad

Ensayos de unión por competición

En este tipo de ensayo, se usa una sola concentración de radioligando (generalmente un agonista) en cada tubo de ensayo. El ligando se usa en una concentración baja, generalmente igual o por debajo de su valor de K _d . A continuación, se determina el nivel de unión específica del radioligando en presencia de un intervalo de concentraciones de otros compuestos no radiactivos competidores (normalmente antagonistas), con el fin de medir la potencia con la que compiten por la unión del radioligando. Las curvas de competición también pueden ajustarse por ordenador a una función logística como se describe en ajuste directo.

En esta situación, el IC ₅₀ es la concentración de ligando competidor que desplaza el 50% de la unión del radioligando específico. El IC ₅₀ valor se convierte a un absoluto constante de inhibición K _i usando la ecuación de Cheng-Prusoff formulado por Yung-Chi Cheng y William Prusoff (véase K _i ). ^{[4] [5]}

Ecuación de Cheng Prusoff

IC ₅₀ no es un indicador directo de afinidad , aunque los dos pueden estar relacionados, al menos, para los agonistas competitivos y antagonistas por la ecuación de Cheng-Prusoff. ^[6] Para reacciones enzimáticas, esta ecuación es:

${\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{1+{\frac {[S]}{K_{m}}}}}}$

donde K _i es la afinidad de unión del inhibidor, IC ₅₀ es la fuerza funcional del inhibidor, [S] se fija la concentración de sustrato y K _m es la constante de Michaelis es decir, concentración de sustrato a la que la actividad enzimática está en la mitad del máximo (pero es se confunde con frecuencia con la afinidad del sustrato por la enzima, que no es así).

Alternativamente, para las constantes de inhibición en los receptores celulares: ^[7]

${\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{{\frac {[A]}{{\ce {EC50}}}}+1}}}$

donde [A] es la concentración fija de agonista y CE ₅₀ es la concentración de agonista que da como resultado un medio activación máxima del receptor. Considerando que el IC ₅₀ valor para un compuesto puede variar entre los experimentos dependiendo de las condiciones experimentales (por ejemplo, sustrato y la enzima concentraciones) la K _i es un valor absoluto. K _i es la constante de inhibición por un medicamento; la concentración de ligando competidor en un ensayo de competición que ocuparía el 50% de los receptores si no hubiera ligando presente. ^[5]

La ecuación de Cheng-Prusoff produce buenas estimaciones a altas concentraciones de agonistas, pero las estimaciones bajo-sobre-o K _i a bajas concentraciones de agonista. En estas condiciones, se han recomendado otros análisis. ^[7]

Ver también

• Cierto factor de seguridad
• EC 50 (concentración efectiva media máxima)
• LD 50 (dosis letal mediana)
• K i (constante de equilibrio)

Referencias

1. Hoetelmans RM. "IC50 versus EC50" . Relaciones PK-PD para fármacos antirretrovirales. Ámsterdam: Hospital Slotervaart. Archivado desde el original el 28 de mayo de 2017, a través de la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU.
2. Stewart MJ, Watson ID (julio de 1983). "Unidades estándar para expresar concentraciones de fármacos en fluidos biológicos" . Revista británica de farmacología clínica . 16 (1): 3–7. doi : 10.1111 / j.1365-2125.1983.tb02136.x . PMC 1427960 . PMID 6882621 .  
3. Robinson SF, Marks MJ, Collins AC (abril de 1996). "Las cepas de ratones endogámicos varían en la autoselección oral de nicotina". Psicofarmacología . 124 (4): 332–9. doi : 10.1007 / bf02247438 . PMID 8739548 . 
4. Beck B, Chen YF, Dere W, Devanarayan V, Eastwood BJ, Farmen MW, et al. (Noviembre de 2017). "Operaciones de ensayo para soporte SAR" . Manual de orientación de ensayos . Eli Lilly & Company y el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales.
5. "Técnicas de unión al receptor: ensayos de competición (inhibición o desplazamiento)" . Guía de farmacología . Glaxo Bienvenidos.
6. Cheng Y, Prusoff WH (diciembre de 1973). "Relación entre la constante de inhibición (K1) y la concentración de inhibidor que provoca una inhibición del 50 por ciento (I50) de una reacción enzimática". Farmacología bioquímica . 22 (23): 3099–108. doi : 10.1016 / 0006-2952 (73) 90196-2 . PMID 4202581 . 
7. Lazareno S, Birdsall NJ (agosto de 1993). "Estimación de la afinidad del antagonista competitivo a partir de curvas de inhibición funcional utilizando las ecuaciones de Gaddum, Schild y Cheng-Prusoff" . Revista británica de farmacología . 109 (4): 1110–9. doi : 10.1111 / j.1476-5381.1993.tb13737.x . PMC 2175764 . PMID 8401922 .  

Enlaces externos

• Herramienta en línea ELISA IC50 / EC50
• Calculadora de IC50 a pIC50
• Herramienta en línea para el análisis de la resistencia in vitro a los medicamentos antipalúdicos
• Convertidor de IC50 a Ki de un inhibidor y una enzima que obedecen a la cinética clásica de Michaelis-Menten .