EC50 ja IC50: ero

EC50 ja IC50 näyttävät samankaltaisilta, mutta ne eivät vastaa samaan kysymykseen. IC50 kuvaa pitoisuutta, jolla mitattu signaali tai aktiivisuus estyy 50 prosentilla. EC50 kuvaa pitoisuutta, jolla saavutetaan 50 % valitussa määrityksessä havaittavasta maksimaalisesta vaikutuksesta. Pienempi arvo tarkoittaa siis aluksi vain sitä, että määritelty 50 %:n piste saavutetaan pienemmällä pitoisuudella. Pelkästään EC50- tai IC50-arvon perusteella ei voida luotettavasti päätellä, sitoutuuko yhdiste paremmin, onko sillä suurempi maksimaalinen vaikutus vai onko se yleisesti ottaen parempi. Lisää terminologiaa on koottu tutkimussanastoon.

Mitä nämä kaksi mittaria tosiasiassa mittaavat annos-vaste-käyrässä

”50 %:n jakoperiaate” vaikuttaa samankaltaiselta, mutta se viittaa eri vertailukohtiin. Annossarjojen käytännön suunnitteluun sopii peptidien laimennuslaskin. Valmista tarkasti määritellyn pitoisuuden omaavia kantaliuoksia turvallisesti käyttämällä liuottamislaskinta.

Kun EC50- ja IC50-arvoja ei voida käyttää keskenään vaihdellen

EC50- ja IC50-arvot voivat olla lähellä toisiaan vain silloin, kun järjestelmä kattaa kokonaan kyseisen mittausalueen, eli aina täydelliseen estymiseen tai selkeään maksimaaliseen vaikutukseen asti. Käytännössä näin ei usein ole. Osittaisella agonistilla voi olla selvästi määritettävä EC50-arvo, vaikka sen maksimaalinen vaikutus jääkin selvästi täyden agonistin vaikutuksen alapuolelle. Toisaalta inhibiittori voi estää toimintaa pitoisuudesta riippuvaisella tavalla, mutta ei koskaan alita 50 %:n kynnystä; tällöin IC50-arvon ilmoittamisella ei ole metodologista merkitystä. Tulkinnan kannalta keskeistä on tehokkuuden ja vaikutusvoimakkuuden erottaminen toisistaan: se, että tarvitaan vain pieni pitoisuus, ei ole sama asia kuin suuri maksimaalinen vaikutus. Annossarjojen laatimista edeltävät käytännön toimenpiteet on koottu yhteen lyofilisoitujen valmisteiden liuottamista koskevaan oppaaseen peptides.

Miksi alhaiset arvot eivät todista puhdasta affiniteettia

EC50 ja IC50 ovat toiminnallisia mittareita. Ne perustuvat biologiseen tai biokemialliseen mittaustulokseen, eivätkä ne perustu tasapainotilan sitoutumisen suoraan mittaukseen. Alhainen EC50-arvo voi johtua hyvästä solunottokyvystä, signaalin vahvistumisesta tai erityisen herkästä mallijärjestelmästä. Alhainen IC50-arvo voi riippua myös substraatin olosuhteista ja määritysalueesta. Jos halutaan selvittää todellista sitoutumisvoimakkuutta, Kd- tai Ki-arvot antavat vastauksen eri kysymykseen kuin EC50- tai IC50-arvot. Siksi vertailut ovat luotettavia vain, kun määritystyyppi, päätepiste, kohdejärjestelmä ja analysointioolosuhteet ovat riittävän samankaltaisia.

Mitkä koeolosuhteet vaikuttavat EC50- ja IC50-arvoihin?

Jo pienetkin muutokset koejärjestelyissä voivat vaikuttaa huomattavasti raportoituun 50 prosentin arvoon. Tähän kuuluvat myös puoliintumisaika ja kokeen suunnittelu.

• Erityisesti estomekanismi ja substraattipitoisuus vaikuttavat voimakkaasti IC50-arvoon. Sama estäjä voi vaikuttaa heikommalta tai voimakkaammalta riippuen koejärjestelystä.
• Käyrämalli, sovitusrajat ja normalisointi siirtävät 50 %:ksi ilmoitettua pistettä. Suhteellinen ja absoluuttinen analyysi eivät aina anna samaa kuvaa.
• Säätimet ja signaalialue auttavat määrittämään, missä ylä- ja alarajat sijaitsevat ja kuinka tarkasti puolivälin arvo voidaan laskea.
• Tiiviin sitoutumisen tilanteissa tai korkealla kohdepitoisuudella näennäinen estovaikutus voi vääristyä.
• Entsyymi-, solu- ja in vivo -malleista saadut arvot eivät ole suoraan vertailukelpoisia, koska kuljetus, jakautuminen ja järjestelmän vaste aiheuttavat lisävaikutuksia.

Miten EC50- ja IC50-arvoja tulkitaan tutkimuksessa

24Peptides :ssa erotamme tarkoituksellisesti raaka-aineen laadun biologisesta tehosta. COA-sertifikaattimme ja laatutiedot perustuvat analyyttisiin tietoihin, kuten HPLC-, LC-MS- ja kontaminaatiotarkastuksiin. Jokainen erä testataan itsenäisesti, mukaan lukien tunnistettavuus, puhtaus, endotoksiinit, mikrobikuorma ja raskasmetallit, ja tulokset dokumentoidaan eräkohtaisesti. Tällaiset todisteet vastaavat tunnistettavuutta, puhtautta ja mikrobikuormaa koskeviin kysymyksiin. EC50- ja IC50-arvot puolestaan kuvaavat määrityksestä riippuvia vaikutuksia, ja ne ovat merkityksellisiä vain yhdessä mallin, kontrollijärjestelmän ja tulosten kanssa. Tutkimuksen kannalta peptides nämä ovat kaksi erilaista mutta toisiaan täydentävää tasoa samassa tutkimustyössä.

Tutkimuksissa usein yhdessä esiintyvät termit: Kd, Ki, ED50 ja LD50

Ennen lukujen vertailua tulisi aina olla selvää, mitataanko tutkimuksessa sitoutumista, estoa, vaikutusta vai annettua annosta.