IC50 (nồng độ ức chế tối đa một nửa) là một thước đo quan trọng trong việc đánh giá sự ức chế của một chất đối với một quá trình sinh học cụ thể. Đây là một chỉ số quan trọng để đo lường mức độ cần thiết của một chất ức chế (ví dụ như thuốc) để ức chế một quá trình sinh học đến 50%. Quá trình sinh học này có thể liên quan đến enzyme, tế bào, thụ thể tế bào hoặc vi sinh vật. Giá trị IC50 thường được đo bằng nồng độ mol.

IC50 – Một chỉ số quan trọng trong nghiên cứu dược lý

IC50 thường được sử dụng như một thước đo quan trọng trong nghiên cứu dược lý. Nó có thể được so sánh với các chỉ số khác như EC50 (nồng độ hiệu lực 50%) cho các loại thuốc kích thích. EC50 đại diện cho liều hoặc nồng độ cần thiết để đạt được hiệu quả tối đa in vivo đến 50%.

IC50 có thể được xác định thông qua các xét nghiệm chức năng hoặc các thử nghiệm khác. Đôi khi, giá trị IC50 cũng được chuyển đổi thành thang đo pIC50. Giá trị pIC50 được tính bằng logarit cơ số 10 đối với IC50. Giá trị pIC50 cao hơn tương ứng với các chất ức chế mạnh hơn theo một cấp số nhân.

Xét nghiệm đối kháng chức năng

IC50 của một loại thuốc có thể được xác định thông qua việc xây dựng đường cong phản ứng và kiểm tra tác động của nồng độ chất đối kháng khác nhau đối với hoạt động của chất chủ vận. Giá trị IC50 có thể được tính cho một chất đối kháng cụ thể bằng cách xác định nồng độ cần thiết để ức chế một nửa phản ứng sinh học tối đa của chất chủ vận. Giá trị IC50 này có thể được sử dụng để so sánh tiềm năng của hai chất đối kháng.

Giá trị IC50 phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện thử nghiệm. Giá trị IC50 tăng khi nồng độ chất chủ vận tăng. Ngoài ra, các yếu tố khác cũng có thể ảnh hưởng đến giá trị IC50 tùy thuộc vào loại ức chế được sử dụng. Đối với các enzyme phụ thuộc ATP, giá trị IC50 cũng có sự phụ thuộc vào nồng độ ATP, đặc biệt là khi sự ức chế là cạnh tranh.

IC50 và các mối quan hệ

Xét nghiệm ràng buộc cạnh tranh

Trong loại xét nghiệm này, một nồng độ radioligand duy nhất (thường là chất chủ vận) được sử dụng trong mỗi ống nghiệm. Nồng độ phối tử này thấp hơn hoặc bằng giá trị Kd của nó. Mức độ liên kết cụ thể của radioligand được xác định dựa trên sự hiện diện của một loạt các hợp chất không phóng xạ cạnh tranh khác (thường là chất đối kháng), để đo lường khả năng cạnh tranh với radioligand.

Trong tình huống này, giá trị IC50 là nồng độ của phối tử cạnh tranh mà ức chế 50% sự ràng buộc cụ thể của radioligand. Giá trị IC50 có thể chuyển đổi thành hằng số ức chế tuyệt đối Ki bằng phương trình Cheng-Prusoff, được đề xuất bởi Cheng và Prusoff.

Phương trình Cheng-Prusoff

IC50 không phải là một chỉ số trực tiếp, tuy nhiên nó có một mối quan hệ chặt chẽ với các chất chủ vận cạnh tranh và chất đối kháng theo phương trình Cheng-Prusoff. Đối với các phản ứng enzyme, phương trình này có dạng:

Trong đó Ki là ái lực liên kết của chất ức chế, IC50 là cường độ chức năng của chất ức chế, [S] là nồng độ chất chủ vận cố định và Km là nồng độ chất chủ vận khi hoạt động của enzyme đạt mức tối đa một nửa.

Ngoài ra, đối với hằng số ức chế tại các thụ thể tế bào:

Trong đó [A] là nồng độ chất chủ vận cố định và EC50 là nồng độ chất chủ vận dẫn đến kích hoạt tối đa một nửa thụ thể.

Mặc dù phương trình Cheng-Prusoff tạo ra các ước tính tốt ở nồng độ chất chủ vận cao, nhưng nó có thể ước tính sai lệch hoặc không thể ước tính Ki ở nồng độ chất chủ vận thấp. Trong những trường hợp này, phương pháp phân tích khác cũng đã được đề xuất.

Hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về IC50 và tầm quan trọng của nó trong nghiên cứu dược lý.

Để biết thêm thông tin chi tiết, hãy truy cập vào trang web của chúng tôi: HEFC