EC50 и IC50: разликата
EC50 и IC50 изглеждат подобни, но не отговарят на един и същ въпрос. IC50 описва концентрацията, при която измереният сигнал или активност се инхибират с 50 %. EC50 описва концентрацията, при която се достига 50 % от максимално наблюдавания ефект в избрания тест. По-ниската стойност следователно означава само на пръв поглед: определената точка от 50 % се достига при по-ниска концентрация. Не може да се направи надеждно заключение само въз основа на EC50 или IC50 дали дадено съединение се свързва по-добре, има по-голям максимален ефект или като цяло е по-добро. Допълнителна терминология е събрана в Речника на изследванията.
Какво всъщност измерват тези два показателя в кривата „доза-реакция“
Логиката за „разделяне на 50 %“ изглежда подобна, но се отнася до различни отправни точки. За практическото планиране на серии от дози е подходящ калкулаторът за разреждане на пептиди. Пригответе безопасно базови разтвори с точно определена концентрация, като използвате калкулатора за възстановяване.
| Метрична система | На какво се отнасят тези 50 % | Какво означава по-ниска стойност |
|---|---|---|
| EC50 | До 50 % от максимално постижимия ефект в избрания тест | Полумаксималният ефект се постига при по-ниска концентрация; това не е пряко доказателство за по-висока афинитет към свързване. |
| IC50 | До 50 % инхибиране на измерения сигнал, ензим или процес | Определеният праг на инхибиране се достига при по-ниска концентрация; това само по себе си не доказва по-силно свързване. |
Когато EC50 и IC50 не са взаимозаменяеми
Стойностите на EC50 и IC50 могат да са близки една до друга само когато дадена система обхваща изцяло съответния диапазон на измерване, т.е. до пълно инхибиране или ясно изразен максимален ефект. На практика това често не е така. Частичен агонист може да има ясно определима стойност на EC50, въпреки че максималният му ефект остава значително по-нисък от този на пълен агонист. Обратно, инхибиторът може да инхибира по концентрационно-зависим начин, но никога да не падне под прага от 50 %; в такъв случай отчитането на стойността на IC50 няма методологически смисъл. За интерпретацията е от основно значение разграничението между потентност и ефикасност: необходимостта от ниска концентрация не е същото като наличието на голям максимален ефект. Практическите стъпки преди определянето на дозовите серии са обобщени в „Ръководството за възстановяване на лиофилизирани препарати“ peptides.
Защо ниските стойности не доказват чиста афинитет
EC50 и IC50 са функционални показатели. Те се получават от биологични или биохимични резултати, а не от директно измерване на свързването в равновесно състояние. Ниската стойност на EC50 може да се дължи на добро усвояване от клетките, усилване на сигнала или особено чувствителна моделна система. Ниската стойност на IC50 също може да зависи от условията на субстрата и прозореца на анализа. Ако се търси действителната сила на свързване, Kd или Ki дават отговор на различен въпрос в сравнение с EC50 или IC50. Следователно сравненията са надеждни само когато типът на анализа, крайната точка, целевата система и условията на анализ са достатъчно сходни.
Кои експериментални условия променят стойностите на EC50 и IC50
Дори малки промени в експерименталната постановка могат значително да променят отчетената стойност от 50 %. Това включва също така периодът на полуразпад и експерименталния дизайн.
- Механизмът на инхибиране и концентрацията на субстрата оказват особено силно влияние върху IC50. Един и същ инхибитор може да се окаже по-слаб или по-силен в зависимост от условията на експеримента.
- Моделът на кривата, границите на прилягане и нормализацията изместват точката, отбелязана като 50 %. Относителният и абсолютният анализ не винаги създават едно и също впечатление.
- Контролните показатели и обхватът на сигнала помагат да се определи къде се намират горната и долната граница и колко точно може да се изчисли средната стойност.
- При условия на силно свързване или при висока концентрация на мишената, видимата инхибиторна активност може да бъде изкривена.
- Стойностите, получени от ензимни, клетъчни и in vivo модели, не са пряко съпоставими, тъй като транспортът, разпределението и реакцията на системата въвеждат допълнителни ефекти.
Как поставяме EC50 и IC50 в контекста на научните изследвания
В 24Peptides ние съзнателно разграничаваме качеството на материала от биологичната активност. Нашите сертификати за анализ (COA) и информация за качеството се основават на аналитични данни като HPLC, LC-MS и проверки за замърсявания. Всяка партида се тества независимо, включително за идентичност, чистота, ендотоксини, биологично натоварване и тежки метали, като резултатите се документират за всяка партида. Тази документация дава отговор на въпросите за идентичността, чистотата и биологичното натоварване. Стойностите EC50 и IC50, от друга страна, описват ефекти, зависещи от теста, и имат смисъл само в съчетание с модела, системата за контрол и отчитането на резултатите. За научните изследвания peptides това са две различни, но взаимно допълващи се нива на една и съща изследователска работа.
Термини, които често се срещат заедно в научните изследвания: Kd, Ki, ED50 и LD50
Преди да се сравняват стойностите, винаги трябва да е ясно дали в дадено проучване се измерва свързване, инхибиране, ефект или приложена доза.
| Термин | Какво се измерва | Типичен контекст |
|---|---|---|
| Kd | Равновесна афинитет между лиганда и мишената | Тестове за свързване; дават отговор на въпрос, различен от този за EC50 или IC50 |
| Ки | Константа на инхибиране за зависимостта на инхибирането в модела | Ензимология и анализ на инхибирането; не е идентично с IC50 |
| EC50 | Концентрация, при която се наблюдава 50 % от максималния ефект | Функционални in vitro тестове |
| IC50 | Концентрация, при която се постига 50 % инхибиране на измерения сигнал | Тестове за функционално инхибиране |
| ED50 | Доза, при която се постига 50 % от определен ефект | Контексти, свързани с дозата, предимно ориентирани към in vivo изследвания |
| LD50 | Доза, при която в 50 % от случаите настъпва смъртен изход | Токсикологични условия in vivo; да не се бъркат със стойностите in vitro, основани на концентрацията |