IC50-Berechnung [geschlossen]

Ich bin Informatikstudent und mache ein Praktikum an einem Forschungsinstitut für Genomik und Biotechnologie. Meine aktuelle Aufgabe ist es, den IC50 und den EC50 aus einem Datensatz als Tabelle zu berechnen.

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Die Sache ist, dass ich einen Weg finden muss, diese Berechnungen zu automatisieren, die derzeit in Excel arbeiten. Was sich als wirklich schwierig erweist, da ich keinen biologischen Hintergrund habe. Ich habe mich umgehört und die Leute dort haben mir freundlicherweise erklärt, was der IC50 ist und warum er benötigt wird, wie die Daten gesammelt werden, welche Tools sie verwenden, um sie zu sammeln und so weiter. Mein Problem ist jedoch, dass ich einen Weg brauche, um es zu berechnen. Ein mathematischer Weg, etwas, mit dem ich eine Formel in Excel schreiben könnte, oder vorzugsweise eine Software, die ich schreiben könnte. (Sobald ich weiß, wie man es berechnet) Während meiner Recherche fand ich dieses Video darüber, wie man den IC50 mit einer Excel-Makrofunktion berechnet , aber ich weiß nicht, ob es tatsächlich funktioniert, da mir eine begrenzte Menge an Testdaten zur Verfügung gestellt wurde. (Ich bin mir auch nicht sicher, wie zuverlässig dieser Algorithmus ist.)

https://www.youtube.com/watch?v=ynMcHziZhvs

Kann mir bitte jemand mit einer tatsächlichen mathematischen Methode zur Berechnung des IC50 / EC50 helfen? Meine Lektüre scheint nicht sehr hilfreich zu sein, egal wie sehr ich versuche, die kostenlosen Ressourcen des Internets zu nutzen, um theoretische Informationen über das Thema zu sammeln.

Ok, die Frage scheint als Off-Topic-Hausaufgabe markiert worden zu sein, weil ich meinen Lösungsweg nicht vorgestellt habe. Zunächst einmal ist es keine Hausaufgabe, sondern ein Arbeitsproblem, auf das ich gestoßen bin und bei dem ich Hilfe brauche. Zweitens ist hier mein Versuch, es mit einem Excel-Makro zu lösen

Function HalfWay(Ys As Range) As Double
    Dim pMin As Double, pMax As Double
    pMin = WorksheetFunction.Min(Ys)
    pMax = WorksheetFunction.Max(Ys)
    HalfWay = pMax - (pMax - pMin) / 2 
    End Function  
Function ECIC(X As Range, Y As Range) As Variant 
    Y50=HalfWay(Y)
    Dim iRow1 As Integer, iRow2 As Integer, Asc As Integer, X1 As String, Y1 As String
    If Y.Cells(1, 1) < Y.Cells(2, 1) Then Asc = 1 Else Asc = -1
    iRow1 = WorksheetFunction.Match(Y50, Y, Asc)
    iRow2 = WorksheetFunction.Match(Y50, Y, Asc) + 1
    X1 = X.Cells(iRow1, 1).Address & ":" & X.Cells(iRow2, 1).Address
    Y1 = Y.Cells(iRow1, 1).Address & ":" & Y.Cells(iRow2, 1).Address
    ECIC = WorksheetFunction.Trend(Range(X1), Range(Y1), Y50) 
    End Function

Dieser Code zeichnet im Grunde genommen eine Linie im Speicher zwischen den Punkten, die vor und nach dem IC50/EC50-Punkt auf dem Diagramm liegen, und berechnet die entsprechende Konzentration des EC/IC basierend auf seiner tatsächlichen Wirksamkeit. Ich bin mir jedoch nicht sicher, wie zuverlässig diese Methode ist.

Hm ... Beantwortet es Ihre Frage - youtube.com/watch?v=fMghQw2Ry2c
Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da sie schlecht recherchiert ist. Formeln können in Hülle und Fülle durch eine einfache Google-Suche gefunden werden. Als Informatikstudent sollte es ein Kinderspiel sein, ein paar Zahlen in eine Regression basierend auf einer bekannten Funktion zu implementieren.
Siehe Wiki-Seiten zu IC50 und EC50 .
Ich habe das durchgemacht, Ilan, aber da sind die IP und die SP, die ich nicht aus meinen Daten entnehmen kann, also ist das auch für mich eine Sackgasse. Und danke für die Links, AliceD, aber ich bin sie bereits ohne nennenswerten Durchbruch durchgegangen. Ich meine ernsthaft, wer schaut nicht zuerst bei Wikipedia nach...
Das Problem mit der Frage ist, dass Sie hier nach Biologie und nach der Programmierung auf StackOverflow fragen sollten. Es sind zwei verschiedene Themen: biologisch – wie man modelliert, Programmierung – wie man implementiert.
Auch hier sollten Sie, wenn Sie ein Modell haben, fragen können, wie Daten angepasst werden. Oder lernen Sie selbst. Dies sind zwei verschiedene Themen: Anpassung/Mathematik und Modell/Biologie. Ist das klar?
Ich stimme nicht für die Wiedereröffnung - die Abstimmung für Hausaufgaben zum Schließen wird nicht nur für Hausaufgaben verwendet ( biology.stackexchange.com/help/how-to-ask ), sondern auch für diejenigen, die schlechte Forschungsanstrengungen zeigen. Sie fragen nach einem "mathematischen Weg zur Berechnung des IC50 / EC50" - das von Ihnen gepostete Skript zeigt nicht wirklich einen Versuch der Selbsthilfe, versuchen Sie, die Berechnungen selbst zu finden, und zeigen Sie dann die Mathematik - kein Computerskript und sagen Sie uns, was Sie nicht bekommen. Auch so ist die Frage nur für diejenigen zugänglich, die mit Excel-Makros vertraut sind
Du scheinst mich nicht zu verstehen. Ich habe meinen fairen Anteil an Recherchen geleistet, dh 2 Tage ohne tatsächliche Ergebnisse. Die Sache ist, ich kann alle Artikel lesen, die ich will, aber ich verstehe nicht, was sie sagen. Weil ich keinen biologischen Hintergrund habe. Und alles, was ich recherchieren kann, ist, diesem Weg zu folgen, der wiederum für jemanden, der theoretisch nicht wissen will, keine Ergebnisse liefert. Der Grund, warum ich nicht auf Stapelüberlauf poste, ist, dass das Programmieren hier nicht mein Problem ist. Ich weiß nicht, was ich umsetzen soll. Ich weiß, was sie alle bedeuten, aber nicht, wie man die Daten verarbeitet, was man damit macht.
Außerdem verwendet das Skript einen virtuellen Graphen, der Geometrie ist, die Mathematik ist ... Ich habe keine Berechnungen, die ich sonst zeigen könnte, da ich genau danach frage. Wie rechne ich. Ich muss es auf Papier lösen können. Mein Verstand ist nicht in der Lage, einen Prozess der Berechnung von etwas zu verstehen, nur weil ich weiß, wofür es verwendet wird oder was es bedeutet. Ich brauche Formeln, Statistiken, etwas Handfestes... Nur von dort aus kann ich mir das Ergebnis aufbauen.
Sie müssen das Excel-Makro nicht posten. Unter Aufwand verstehen wir die Grundidee oder einen Ansatz, den Sie ausprobiert haben oder den Sie für sinnvoll halten. Das Makro wäre nicht hilfreich, wenn Sie nicht erklären, welchen Ansatz oder welche analytische Methodik Sie zu implementieren versuchen. Der erste Schritt besteht darin, zu verstehen, was IC50 wirklich ist. Ich hatte eine ähnliche Frage in Chemie beantwortet.SE ; da kannst du mal schauen.

Antworten (1)

Soweit ich weiß, fragst du eigentlich:

Welches mathematische Modell kann man verwenden, um Daten zur Letalität/Wirksamkeit von Medikamenten anzupassen?

Als Antwort darauf können Sie zu Stackexchange gehen und dort nach einer passenden Lösung in der Sprache Ihrer Wahl suchen. Die Antwort darauf ist jedoch ziemlich kompliziert, es hängt von Ihrem System und Experiment ab. Und auch, wie gut Sie Ihre Beobachtung modellieren möchten.

Ich würde vorschlagen, mit so etwas wie einem 4-Parameter-Sigmoid zu beginnen, das sich in Ihrem Fall zu einem 2-Parameter-Sigmoid verschlechtert: LD50 (Verschiebung entlang X) und Steilheit (wie schnell Sie vom Leben zum Tod übergehen) mit Randfällen, die entweder 0 sind oder 1.

In diesem Artikel wird nun ein Modell (4-Parameter-Sigmoid) erörtert. Es sieht ungefähr so ​​aus j = X 1 + e a ( X − L D 50 ) , Wo a ist der Steilheitsparameter

Eine andere Möglichkeit, eine solche Anpassung vorzunehmen, ist die Verwendung der Fehlerfunktion . Das ist ein Integral der Gaußschen Verteilung. Ich mag diesen Ansatz (theoretisch), weil die Normalverteilung bei der Datenanalyse unabhängiger Beobachtungen wichtig ist und sich viele Zufallswerte in der Biologie normal verhalten.

Lassen Sie mich wiederholen. Sie müssen in erster Linie ein Modell für Ihre Daten haben. Vielleicht sinkt die Letalität etwas nach LD50. Vielleicht hast du noch ein paar andere seltsame Sachen. Was Sie tun können, ist, ein Modell auszuwählen und dann zu sehen, wie gut es Ihre Daten beschreibt.

Die Pakete drfit und drc in R bieten Werkzeuge für eine solche Anpassung von Dosis-Wirkungs-Kurven. Die Arbeit mit diesen R-Tools kann effizienter sein, als neuen Code zu schreiben oder zu versuchen, Excel dazu zu zwingen, Dinge zu tun, für die es eigentlich nicht vorgesehen ist.
@EdM Es geht nicht darum, mit welcher Software Sie das Modell implementieren. Wichtig ist, ein Modell zu verstehen oder zu formulieren, und aaaaaa spricht von einem Beispielmodell.
@WYSIWYG: einverstanden, aber das OP schien sich so auf die Implementierung zu konzentrieren, dass ich hoffte, dass das Wissen um verfügbare Tools eine stärkere Konzentration auf das Modell ermöglichen würde.
das ist nützlich, auf diesen Seiten werden auch Modelle behandelt.
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