Mittlere inhibitorische Konzentration

Die IC₅₀ kann auch im Zusammenhang mit komplexeren biologischen Vorgängen verwendet werden, z.B. in Bezug auf das Zell- oder Koloniewachstum oder das Verhalten von Versuchstieren.

Die mittlere inhibitorische Konzentration lässt sich nach folgender Formel berechnen:

• IC₅₀ = (1 + [S]/K_m) * K_i

mit: [S] = Substratkonzentration; K_m = Michaeliskonstante; K_i = Dissoziationskonstante des Enzym-Inhibitor-Komplexes

Die IC₅₀ wird in Mol, in der Regel in Nanomol (nM) oder Mikromol (µM), angegeben. Häufig wird statt des IC₅₀ der pIC₅₀-Wert verwendet. Er entspricht dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration in mol/l.

Da die Dosis-Wirkungs-Kurve S-förmig verläuft, ist die Wirkstoffkonzentration, bei der eine maximale Inhibition erreicht wird, vergleichsweise hoch. Daher wählt man mit der IC₅₀ einen Wert nahe dem Wendepunkt der Kurve. IC₅₀-Werte verwendet man in der Pharmakologie meist, um die therapeutische Potenz von zwei Wirkstoffen (z.B. von zwei Tyrosinkinaseinhibitoren) zu vergleichen. Je geringer der IC₅₀-Wert, desto höher ist die therapeutische Potenz eines Wirkstoffs.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die IC₅₀ eines Hemmstoffs zu bestimmen. Eine Möglichkeit ist die Messung der Umkehreffekte, die unterschiedliche Konzentrationen des Hemmstoffs auf die Aktivität des Agonisten haben. Die IC₅₀ entspricht dann der Konzentration des Inhibitors, bei der die Hälfte der maximalen biologischen Antwort auf den Agonisten gehemmt wird.

Der IC₅₀-Wert ist dabei stark von den Messbedingungen abhängig. Er steigt beispielsweise an, wenn die Konzentration des Agonisten erhöht wird.

• Müller-Ester W. et al.: Biochemie: Eine Einführung für Mediziner und Naturwissenschaftler. Springer Verlag 2017, 3. Auflage
• Kalliokoski T. et al.: Comparability of mixed IC₅₀ data - a statistical analysis. PLoS One PMID 23613770