La concentración inhibidora media máxima (IC 50 ) es una medida de la potencia de una sustancia para inhibir una función biológica o bioquímica específica. IC 50 es una medida cuantitativa que indica qué cantidad de una sustancia inhibidora particular (por ejemplo, fármaco) se necesita para inhibir, in vitro , un proceso biológico o componente biológico determinado en un 50%. [1] 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 .
La IC 50 se utiliza comúnmente como medida de la potencia del fármaco antagonista en la investigación farmacológica . IC 50 es comparable a otras medidas de potencia, como EC 50 para drogas excitadoras . La CE 50 representa la dosis o concentración plasmática necesaria para obtener el 50 % de un efecto máximo in vivo . [1]
La CI50 se puede determinar con ensayos funcionales o con ensayos de unión competitiva.
A veces, los valores IC 50 se convierten a la escala pIC 50 .
Debido al signo menos, valores más altos de pIC 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 el IC 50 en unidades de M. [2]
La terminología IC 50 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 IC 50 para el consumo de líquido de esa droga. [3]
La CI50 de un fármaco se puede determinar construyendo una curva dosis-respuesta y examinando el efecto de diferentes concentraciones de antagonista sobre la inversión 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. [4] Los valores de CI 50 se pueden utilizar para comparar la potencia de dos antagonistas.
Los valores de IC 50 dependen mucho de las condiciones bajo las cuales se miden. En general, una mayor concentración de inhibidor conduce a una menor actividad agonista. El valor de 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 de IC50 tiene una interdependencia con la concentración de ATP, especialmente si la inhibición es competitiva . [ cita necesaria ]
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 de ligando competidor que desplaza el 50% de la unión específica del radioligando. El valor IC50 se convierte en una constante de inhibición absoluta Ki usando la ecuación de Cheng-Prusoff formulada por Yung-Chi Cheng y William Prusoff (ver Ki ) . [4] [5]
IC 50 no es un indicador directo de afinidad , aunque los dos pueden relacionarse al menos para agonistas y antagonistas competitivos mediante la ecuación de Cheng-Prusoff. [6] Para reacciones enzimáticas, esta ecuación es:
donde Ki es la afinidad de unión del inhibidor, IC 50 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 del sustrato en la que la actividad enzimática está a la mitad del máximo (pero es frecuentemente se confunde con la afinidad del sustrato por la enzima, lo cual no es así).
Alternativamente, para constantes de inhibición en receptores celulares: [7]
donde [A] es la concentración fija de agonista y CE50 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), la Ki 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. [5]
La ecuación de Cheng-Prusoff produce buenas estimaciones a concentraciones altas de agonista, pero sobreestima o subestima K i a concentraciones bajas de agonista. En estas condiciones, se han recomendado otros análisis. [7]
![{\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{1+{\frac {[S]}{K_{m}}}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dd7b4c3bf8b01cdb6674cfec0f5b83f0f6538e70)
![{\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{{\frac {[A]}{{\ce {EC50}}}}+1}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f956cdf163784d095119461d7fa1a2b472e48eb8)