Все этапы фармакокинетики ЛС, такие как всасывание, распределение, биотрансформация (метаболизм), выведение, контролируют соответствующие гены, кодирующие:
ферменты биотрансформации ЛС;
транспортёры ЛС.
Генетический полиморфизм характерен как для генов, кодирующих ферменты I фазы биотрансформации (изоферменты цитохрома Р450, ДПДГ, бутирилхолин эстераза, параоксоназа), так и II фазы метаболизма (N-ацетил трансфераза, ТРМТ, эпоксид гидролаза). Генетический полиморфизм может приводить к синтезу ферментов с изменённой активностью, что в свою очередь может быть причиной изменения скорости биотрансформации (замедление или ускорение) ЛС. Генетически детерминированные межиндивидуальные различия в скорости биотрансформации ЛС, которую можно оценить по отношению концентрации ЛС-субтрата к концентрации его метаболита в плазме крови или в моче (так называемое метаболическое отношение), позволяют выделить группы индивидуумов, различных по активности того или иного фермента биотрансформации.
Экстенсивные метаболизаторы (extensive metabolism - ЕМ) - лица с нормальной скоростью биотрансформации определённых ЛС, как правило, гомозиготы по дикому аллелю гена соответствующего фермента. К экстенсивным метаболизаторам принадлежит большинство населения.
Медленные метаболизаторы (poor metabolism - РМ) - лица со сниженной скоростью биотрансформации определённых ЛС, как правило, гомозиготы или гетерозиготы по медленному аллелю гена соответствующего фермента. Иногда выделяют и промежуточных метаболизаторов (intermedium metabolism - IM), к которым относят гетерозигот по медленному аллелю (при аутосомно-рецессивном типе наследования). У этих индивидуумов происходит синтез дефектного фермента либо вообще отсутствует синтез фермента биотрансформации, в результате чего снижается ферментативная активность или она вообще отсутствует. У этой категории лиц регистрируют высокое отношение концентрации ЛС и концентрации его метаболита. При этом у медленных метаболизаторов ЛС накапливается в организме в высоких концентрациях, что приводит к появлению выраженных НЛР вплоть до интоксикации. В связи с этим для медленных метаболизаторов должен быть осуществлён тщательный подбор дозы ЛС: доза должна быть меньшей, чем для экстенсивных метаболизаторов.