EC50 i IC50: różnica

Wartości EC50 i IC50 wydają się podobne, ale nie odpowiadają na to samo pytanie. IC50 określa stężenie, przy którym zmierzony sygnał lub aktywność ulegają zahamowaniu o 50 %. EC50 określa stężenie, przy którym osiąga się 50% maksymalnego obserwowalnego efektu w wybranym teście. Niższa wartość oznacza zatem na pierwszy rzut oka jedynie to, że określony punkt 50% zostaje osiągnięty przy niższym stężeniu. Na podstawie samych wartości EC50 lub IC50 nie można wiarygodnie wywnioskować, czy dany związek wiąże się lepiej, wykazuje większy efekt maksymalny, czy też jest ogólnie lepszy. Dalsza terminologia została zebrana w Słowniku badawczym.

Co faktycznie mierzą te dwa wskaźniki na krzywej zależności dawka-odpowiedź

Logika „50 % udziału” wydaje się podobna, ale odnosi się do różnych punktów odniesienia. Do praktycznego planowania serii dawek dobrze nadaje się kalkulator rozcieńczania peptydów. Za pomocą kalkulatora rekonstytucji można bezpiecznie przygotować roztwory macierzyste o precyzyjnie określonym stężeniu.

Kiedy wartości EC50 i IC50 nie są zamienne

Wartości EC50 i IC50 mogą być zbliżone tylko wtedy, gdy układ w pełni obejmuje odpowiedni zakres pomiarowy, tj. aż do całkowitego zahamowania lub wyraźnego maksymalnego efektu. W praktyce często tak nie jest. Częściowy agonista może mieć dobrze określoną wartość EC50, nawet jeśli jego maksymalny efekt pozostaje znacznie poniżej poziomu pełnego agonisty. Z drugiej strony, inhibitor może hamować działanie w sposób zależny od stężenia, ale nigdy nie schodzi poniżej progu 50%; wówczas podawanie wartości IC50 nie ma znaczenia metodologicznego. Dla interpretacji kluczowe znaczenie ma rozróżnienie między siłą działania a skutecznością: niewielkie zapotrzebowanie na stężenie nie jest równoznaczne z dużym maksymalnym efektem. Praktyczne kroki przed przygotowaniem serii dawek zostały podsumowane w Przewodniku po rekonstytucji preparatów liofilizowanych peptides.

Dlaczego niskie wartości nie świadczą o czystym powinowactwie

EC50 i IC50 to wskaźniki funkcjonalne. Wynikają one z odczytu biologicznego lub biochemicznego, a nie z bezpośredniego pomiaru wiązania w stanie równowagi. Niska wartość EC50 może wynikać z dobrego wchłaniania przez komórki, wzmocnienia sygnału lub zastosowania szczególnie czułego systemu modelowego. Niska wartość IC50 może również zależeć od warunków substratowych i okna analitycznego. Jeśli celem jest określenie rzeczywistej siły wiązania, parametry Kd lub Ki odpowiadają na inne pytanie niż EC50 lub IC50. Dlatego porównania są wiarygodne tylko wtedy, gdy typ testu, punkt końcowy, system docelowy i warunki analizy są wystarczająco podobne.

Które warunki eksperymentalne powodują zmianę wartości EC50 i IC50?

Nawet niewielkie zmiany w układzie eksperymentalnym mogą w zauważalny sposób wpłynąć na podawaną wartość 50 %. Dotyczy to również okresu połowicznego rozpadu oraz projektu eksperymentu.

• W szczególności na wartość IC50 duży wpływ mają mechanizm działania inhibitora oraz stężenie substratu. Ten sam inhibitor może wykazywać słabsze lub silniejsze działanie w zależności od warunków eksperymentu.
• Model krzywej, granice dopasowania oraz normalizacja powodują przesunięcie punktu wskazanego jako 50 %. Analiza względna i bezwzględna nie zawsze dają ten sam obraz sytuacji.
• Elementy sterujące i zakres sygnału pomagają określić, gdzie znajdują się górny i dolny poziom oraz jak dokładnie można obliczyć punkt środkowy.
• W warunkach silnego wiązania lub przy wysokim stężeniu substancji docelowej pozorna siła hamowania może być zniekształcona.
• Wartości uzyskane z modeli enzymatycznych, komórkowych i in vivo nie są bezpośrednio porównywalne, ponieważ transport, dystrybucja i reakcja układu powodują pojawienie się dodatkowych efektów.

Jak uwzględniamy wartości EC50 i IC50 w badaniach naukowych

W serwisie 24Peptides celowo oddzielamy jakość surowca od jego aktywności biologicznej. Nasze certyfikaty analizy (COA) i informacje dotyczące jakości opierają się na danych analitycznych, takich jak wyniki badań HPLC, LC-MS oraz kontroli zanieczyszczeń. Każda partia jest niezależnie badana pod kątem tożsamości, czystości, endotoksyn, obciążenia mikrobiologicznego i metali ciężkich, a wyniki są dokumentowane dla każdej partii z osobna. Takie dane odpowiadają na pytania dotyczące tożsamości, czystości i obciążenia mikrobiologicznego. Natomiast wartości EC50 i IC50 opisują efekty zależne od zastosowanego testu i mają znaczenie wyłącznie w połączeniu z modelem, systemem kontroli oraz odczytem wyników. W przypadku badań peptides są to dwa różne, ale uzupełniające się aspekty tej samej pracy badawczej.

Terminy, które często pojawiają się razem w badaniach: Kd, Ki, ED50 i LD50

Przed porównaniem wyników należy zawsze upewnić się, czy w badaniu mierzono wiązanie, hamowanie, efekt czy podaną dawkę.