IC50

La concentración inhibidora media máxima (IC₅₀) es una medida de la potencia de una sustancia para inhibir una función biológica o bioquímica específica. IC₅₀ es una medida cuantitativa que indica la cantidad de una sustancia inhibidora concreta (por ejemplo, un fármaco) que se necesita para inhibir, in vitro, un determinado proceso biológico o componente biológico en un 50%. %. El componente biológico podría ser una enzima, una célula, un receptor celular o un microorganismo. Los valores de IC₅₀ normalmente se expresan como concentración molar.

IC₅₀ se utiliza comúnmente como medida de la potencia del fármaco antagonista en la investigación farmacológica. IC₅₀ es comparable a otras medidas de potencia, como EC50 para fármacos excitadores. CE₅₀ representa la dosis o concentración plasmática necesaria para obtener el 50% de un efecto máximo in vivo.

IC₅₀ se puede determinar con ensayos funcionales o con ensayos de unión competitiva.

A veces, los valores IC₅₀ se convierten a la escala pIC₅₀.

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Debido al signo menos, los valores más altos de pIC₅₀ indican inhibidores exponencialmente más potentes. pIC₅₀ generalmente se da en términos de concentración molar (mol/L o M), por lo que se requiere IC₅₀ en unidades de M.

La terminología IC₅₀ también se utiliza para algunas medidas de comportamiento in vivo, como la prueba de consumo de líquido de dos botellas. Cuando los animales disminuyen el consumo de la botella de agua con droga, la concentración de la droga que resulta en una disminución del 50% en el consumo se considera el IC₅₀ para el consumo de líquido de esa droga.

Ensayo de antagonista funcional

La CI₅₀ de un fármaco se puede determinar construyendo una curva dosis-respuesta y examinando el efecto de diferentes concentraciones de antagonista sobre la reversión de la actividad agonista. Los valores de IC₅₀ se pueden calcular para un antagonista determinado determinando la concentración necesaria para inhibir la mitad de la respuesta biológica máxima del agonista. Los valores de IC₅₀ se pueden utilizar para comparar la potencia de dos antagonistas.

IC₅₀ dependen en gran medida de las condiciones en las que se miden. En general, una concentración más alta de inhibidor conduce a una actividad agonista reducida. El valor IC₅₀ aumenta a medida que aumenta la concentración de agonista. Además, dependiendo del tipo de inhibición, otros factores pueden influir en el valor de IC₅₀; para las enzimas dependientes de ATP, el valor IC₅₀ tiene una interdependencia con la concentración de ATP, especialmente si la inhibición es competitiva.

IC50 y afinidad

Ensayos de vinculación a la competencia

En este tipo de ensayo, se utiliza una única concentración de radioligando (normalmente un agonista) en cada tubo de ensayo. El ligando se utiliza en una concentración baja, normalmente igual o inferior a su valor Kd. Luego se determina el nivel de unión específica del radioligando en presencia de un rango de concentraciones de otros compuestos no radiactivos competidores (generalmente antagonistas), para medir la potencia con la que compiten por la unión del radioligando. Las curvas de competencia también pueden adaptarse por computadora a una función logística como se describe en ajuste directo.

En esta situación, la IC₅₀ es la concentración del ligando competidor que desplaza el 50% de la unión específica del radioligando. El valor IC₅₀ se convierte en una constante de inhibición absoluta K_i utilizando la ecuación de Cheng-Prusoff formulada por Yung-Chi Cheng y William Prusoff ( ver K_i).

Ecuación de Cheng Prusoff

IC₅₀ no es un indicador directo de afinidad, aunque ambos pueden relacionarse al menos para agonistas y antagonistas competitivos mediante la ecuación de Cheng-Prusoff. Para reacciones enzimáticas, esta ecuación es:

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donde K_i es la afinidad de unión del inhibidor, IC₅₀ es la fuerza funcional del inhibidor, [S] es la concentración fija del sustrato y K _m es la constante de Michaelis, es decir, la concentración de sustrato en la que la actividad enzimática es la mitad de su máxima (pero frecuentemente se confunde con la afinidad del sustrato por la enzima, que no es así).

Alternativamente, para las constantes de inhibición en los receptores celulares:

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donde [A] es la concentración fija de agonista y EC₅₀ es la concentración de agonista que da como resultado la mitad de la activación máxima del receptor. Mientras que el valor IC₅₀ para un compuesto puede variar entre experimentos dependiendo de las condiciones experimentales (por ejemplo, concentraciones de sustrato y enzima), el K_i es un valor absoluto. K_i es la constante de inhibición de un fármaco; la concentración de ligando competidor en un ensayo de competición que ocuparía el 50% de los receptores si no hubiera ligando presente.

La ecuación de Cheng-Prusoff produce buenas estimaciones en concentraciones altas de agonistas, pero sobreestima o subestima K_i en concentraciones bajas de agonistas. En estas condiciones, se han recomendado otros análisis.