박학다식

IC50과 EC50 : 값이 작을수록

바빌리오 2024. 6. 3. 01:53

IC50과 EC50는 약물의 효능과 반응을 측정하는 중요한 지표입니다.

 

IC50 (half-maximal inhibitory concentration)
EC50 (Half maximal effective concentration)

 


약물 연구와 생물학적 실험에서 중요한 두 가지 지표인 IC50(반 최대 억제 농도)와 EC50(반 최대 유효 농도)는 약물의 효능과 반응을 평가하는 데 필수적인 역할을 합니다. 이 글에서는 IC50과 EC50의 정의, 계산 방법, 차이점, 그리고 이 지표들이 약물 개발과 생물학적 연구에서 어떻게 활용되는지에 대해 자세히 설명하겠습니다.

 

  • IC50(반 최대 억제 농도)

IC50는 특정 약물이 생물학적 과정이나 효소 활성, 또는 세포 기능을 50% 억제하는 데 필요한 농도를 의미합니다. 즉, 약물이 특정 목표를 얼마나 효과적으로 억제하는지를 나타내는 지표입니다.

  • 그래프
    IC50는 보통 약물의 농도-반응 그래프를 통해 계산됩니다. 실험에서 다양한 농도의 약물을 처리하고, 그에 따른 반응을 측정한 데이터를 기반으로 반응 그래프를 그립니다. 그런 다음, 이 곡선에서 최대 반응의 50%에 해당하는 지점의 약물 농도를 IC50으로 정의합니다.

위에 그래프를 보시면 x축은 처리한 약물의 농도, y축은 cell activity입니다. cell activity는 제가 임의로 설정한 값이고요, 세포의 기능뿐만 아니라 특정 효소의 활성도 등 다양한 값이 될 수 있습니다. 약물 A가 어떠한 cell의 activity를 inhibition한다고 가정해봅시다. IC50이란 이 약물에 의해 cell activity가 50%만큼 억제되기위해서 필요한 약물의 농도이기 때문에, 제가 빨간 점선으로 표시한 부분이 되는거죠.

 

어떠한 이유인지 모르겠지만 그래프에 따르면 약물을 아무리 많이 처리해도 최대로 inhibition되는 정도는 80%인가 봅니다. 이 얘기를 하는 이유는 뒤에서 이야기할 EC50 때문입니다. 약물의 세포 기능을 최대로 억제할 수 있는 정도에 상관없이 50%의 세포가 억제되는 값이 IC50입니다.

 

  • IC50 값이 작을수록

IC50 값은 약물의 효능을 평가할 때 주로 쓰일 수 있는데요,

IC50 값이 작다는 것은 약물이 (예를 들면 세포 기능을) 50%만큼 억제하기 위해 필요한 농도가 적다는 뜻으로, 적은 농도로 높은 효과를 보인다는 것입니다. 즉, 값이 작을수록 약물이 효과적이라고 생각할 수 있겠죠.

  • 응용
    IC50는 주로 신약 개발, 약물의 독성 평가, 그리고 항암제, 항생제 등의 효능 평가에 사용됩니다.

 

  • EC50(반 최대 유효 농도)

 

EC50는 특정 약물이 생물학적 반응을 50% 유도하는 데 필요한 농도를 의미합니다. 이는 약물이 특정 반응을 얼마나 효과적으로 유도하는지를 나타냅니다.

  • 그래프
    EC50는 IC50와 마찬가지로 약물의 농도-반응 곡선을 통해 계산됩니다. 다양한 농도의 약물을 처리하고 그에 따른 반응을 측정한 후, 최대 반응의 50%를 유도하는 약물 농도를 EC50으로 정의합니다.

위에 그래프를 보면 IC50에서의 그래프와 같은 상황인데요, 다만 값은 달라졌습니다.

앞서 그래프에 따르면 약물을 아무리 많이 처리해도 최대로 inhibition되는 정도는 80% 정도라고 언급했었는데요

(약물을 많이 처리해도 cell activity는 20% 이하로 억제되지는 않습니다)

그렇기 때문에 이 약물 A는 cell activity를 최대 80% 억제할 수 있습니다. EC50은 그 값의 50%인 40%만큼 cell activity가 억제되기 위해서 필요한 약물의 농도를 의미하기 때문에 cell activity가 60%일 때의 약물 농도, 즉 파란색 점선으로 표시된 부분이 되는 겁니다.

  • EC50 값이 작을수록

IC50과 마찬가지로 EC50는 약물의 효능을 평가하는 데 사용됩니다. EC50 값이 작다는 것은 약물이 최대 효과의 50%만큼의 효과를 보이기 위해 필요한 농도가 적다는 뜻으로, IC50과 마찬가지로 적은 농도로 높은 효과를 보인다는 것입니다. 즉, 값이 작을수록 약물이 효과적이라고 생각할 수 있겠죠.

  • 응용
    예를 들어, 새로운 진통제를 개발할 때 EC50 값이 낮을수록 그 약물이 효과적으로 진통작용을 유도할 가능성이 높음을 의미합니다. 또한, EC50는 수용체 결합 연구와 같은 생물학적 실험에서도 자주 사용됩니다.