Ein Zukunftsfach für Pharmazeuten
Foto: A. Römmelt
9. March 2012 Drucken FEEDBACK Empfehlen
Berufsstart
Rechtsmedizin

Ein Zukunftsfach für Pharmazeuten

Ein Apotheker in der Rechtsmedizin? Hat sich der verlaufen? Kurz gesagt, ganz und gar nicht. Wer heute die Berufsbezeichnung Apotheker liest, denkt sofort an die öffentliche Apotheke, in die es den überwiegenden Teil der Absolventen zieht. Einige gehen in die Industrie und ein kleiner Teil bleibt an der Universität und promoviert. Hierfür bietet die Universität eine Vielzahl an Fächern, wie Pharmazeutische Chemie, Biotechnologie, Pharmazeutische Biologie, Pharmakologie oder Technologie. Diese Vielfalt bekommt nun eine neue Facette. Vor allem in den letzten Jahren – vielleicht auch verstärkt durch Fernsehserien wie CSI – haben viele Pharmazieabsolventen ein ganz neues Tätigkeitsfeld entdeckt: Die Rechtsmedizin. Immer mehr Pharmazeuten arbeiten einen Teil ihres Praktischen Jahres in den rechtsmedizinischen Instituten, viele promovieren auch in diesem überaus interessanten Gebiet.

Was macht die Rechtsmedizin?

Immer noch das Hauptaufgabengebiet der Rechtsmedizin ist die Bearbeitung von toxikologischen Untersuchungen für die Staatsanwaltschaft, die sogenannte Routinearbeit. Es geht dabei hauptsächlich um Alkohol und Drogen im Straßenverkehr, Abstinenzkontrollen zur Wiedererlangung des Führerscheins, Abklärung von Schuldfähigkeit bei Straftaten und post mortem-Analysen (post mortem: lat. nach dem Tode). Bei Beteiligten eines Verkehrsunfalls oder bei Personen, die bei einer Strassenverkehrskontrolle auffällig wurden, wird in der Regel ein Drogenvortest im Speichel oder Urin gemacht und ein Arzt entnimmt anschliessend auch eine Blutprobe. Personen, die ihren Führerschein durch Missbrauch von Alkohol, Medikamenten oder illegalen Substanzen verloren haben, müssen in regelmässigen Abständen zur Abstinenzkontrolle, um ihren Führerschein wiederzuerlangen. Meist geschieht dies mittels Haaranalytik. Oft behaupten Straftäter, ihre Taten unter dem Einfluss von Drogen oder Medikamenten begangen zu haben. Hier muss die toxikologische Blutanalyse helfen, den Wahrheitsgehalt dieser Aussagen zu ermitteln. Im Gegensatz zum Bild, das viele Fernsehsendungen kreieren, sind Tötungsdelikte die Ausnahme. In der post mortem-Analytik geht es darum, die Todesursache festzustellen, insbesondere wenn bei der Obduktion sonst keine Erklärung für den Tod gefunden wurde.

Die gängigsten biologischen Untersuchungsmatrices bei Verkehrsunfällen sind Urin und Blut. Aus dem Blut wird z.B. die Alkoholkonzentration bestimmt. Die Alkoholbestimmung erfolgt gleich zwei Mal mit zwei unabhängigen Messmethoden (insgesamt also 4 Messwerte), um keinem Unschuldigen den Führerschein zu nehmen. Urin eignet sich am besten zur Suchanalyse, dem sog. Screening, da dort durch Aufkonzentrierung in der Niere die Konzentrationen des Analyten am höchsten sind.

Neben Blut und Urin spielt eine weitere Matrix eine zunehmend wichtigere Rolle in der Forensik: nämlich die Haare. „Haare lügen nicht“ titelte vor kurzem eine große Schweizer Zeitung. Haare speichern Alkohol, fast alle Drogen und Medikamente nach Einnahme und auch Schwermetalle lassen sich nachweisen. Kopfhaare wachsen durchschnittlich einen Zentimeter pro Monat, man kann anhand von drei Zentimeter langen Haaren also das Konsumverhalten der letzten drei Monate verfolgen. Man überprüft so zum Beispiel die Alkoholabstinenz von Alkoholikern, indem man das Ethylglucoronid, ein Metabolit des Ethanols, im Haar bestimmt. Aber nicht nur Alkohol ist nachweisbar, auch Medikamente und illegale Drogen wie z.B. Kokain können bestimmt werden. Diese Möglichkeit wurde schon vor einigen Jahren Christoph Daum zum Verhängnis. Er wäre um Haaresbreite Fußball-Bundestrainer geworden.

Wenn in post mortem-Fällen keine der gängigen Untersuchungsmatrices verfügbar sind, so kann man auf Muskel-, Nieren- Leber- oder sonstige Körpergewebe zurückgreifen. Dies kann zum Beispiel bei Fäulnisleichen, Bahnunfall- oder Brandopfern notwendig werden. Wenn der Verwesungsgrad des Opfers schon weit fortgeschritten ist, dann bleibt in der Regel nichts anderes übrig, als Gewebereste zu analysieren.

Die gängigsten Nachweismethoden reichen von Immunoassays bis zu komplexen Kopplungstechniken wie Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) und Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS). Die Proben werden bei einem ungeklärten Todesfall von einem Gerichtsmediziner entnommen und kommen dann zur Analyse ins Labor. Dort werden die Analyten mittels Festphasenextraktion von dem Untersuchungsmaterial, z.B. Urin, getrennt und im Immunoassay untersucht. Ist ein Test auf ein Medikament positiv, kann die Konzentration noch mit hochmodernen GC-/LC- MS/MS Geräten exakt bestimmt werden.

Forschungsarbeit

Die universitäre Rechtsmedizin lebte immer im Spannungsfeld zwischen Dienstleistung und Forschung, wobei die Forschung zunehmend an Bedeutung gewinnt. So wurde z.B. vor zwei Jahren an der Universität Zürich durch Schaffung einer eigenen Professur für Forensische Pharmakologie und Toxikologie die Forschungsarbeit intensiviert. War vor zwei Jahren noch kein einziger Doktorand dort, so sind es mittlerweile derer vier. Dazu kommen eine Habilitandin, eine Pharmaziepraktikantin und zwei Masterstudentinnen. Alle sind übrigens approbierte bzw. angehende Apotheker. Dem Forschungsteam steht für seine Arbeit ein hochmoderner „Fuhrpark“ an Kopplungstechniken und eine zukunftsweisende Laborausstattung zur Verfügung. Um die Untersuchungs- und Arbeitsbedingungen ständig zu verbessern, sind seit Anfang 2012 umfangreiche Umbaumaßnahmen im Gang.

Gegenwärtig kann im Forschungslabor mit vier Massenspektrometern gearbeitet werden, zwei sehr sensitiven, einem MALDI- (MALDI: Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization, ein Verfahren zur Ionisation für die Massenspektrometrie v.a. von  großen Molekülen und Polymeren) und einem hochauflösenden Massenspektrometer. Diese Geräte stehen den Doktoranden zur freien Verfügung.

Massenspektroskopische Analyse eines synthetischen Cannabinoids (Abb. IRM Zürich)

So konnte mittels MALDI-MS-Imaging der zeitliche Verlauf des Kokainkonsums in einem einzelnen Haar mit hoher zeitlicher Auflösung bildlich dargestellt werden. Sogar übereinanderliegende Fingerabdrücke verschiedener Personen lassen sich damit auseinanderdividieren und darstellen. Desweiteren werden mit dieser Technik dünne Gewebeschichten untersucht. Ziel ist es die post mortem-Verteilung eines Medikaments im Gewebe zu erforschen.

Weiterhin beschäftigt sich eine Doktorandin mit der Frage, in wie weit sich Arzneimittel oder Drogen in Finger- oder Fußnägeln nachweisen lassen. Ein anderer Doktorand arbeitet an einem hochauflösenden Massenspektrometer, um neue Wege bei der Identifizierung von unbekannten Substanzen beschreiten zu können. Die Forschung auf dem Gebiet der (Pharmako-) Genetik wird ebenfalls vorangetrieben. Hierfür wurde jüngst eine Kooperation mit der Abteilung für forensische Genetik der Universität Zürich initiiert.

Neben der Forschung erhalten alle die Doktoranden auch einen ausführlichen Einblick in die Routinearbeiten und werden in das selbstständige Verfassen von forensischen Gutachten unter Berücksichtigung der Fachliteratur eingearbeitet.

Was muss der Absolvent mitbringen?

Eine Frage, die sich viele Studenten häufig im Studium stellen ist, was sie von dem erlernten Wissen im Berufsleben tatsächlich anwenden können? Für das Fachgebiet Rechtsmedizin ist das einfach zu beantworten: Eigentlich fast alles!

Ein Gebiet, welches heute sicher nicht mehr die toxikologische Bedeutung hat wie früher, aber immer noch zum guten Ton gehört, ist die Pflanzenwelt. In der Rechtsmedizin ist sicher weniger die Morphologie der Pflanze, die Gliederung der Blätter oder der Aufbau des Xylems und Phloems wichtig, als die Kenntnis über die toxikologisch und pharmakologisch relevanten Stoffe. Es gehört zum Grundwissen, die Stammpflanzen zu kennen, die zur Herstellung von Morphin und Codein (Papaver somniferum) oder Mescalin (Lophophora williamsii) verwendet werden. Man muss auch gängige Giftpflanzen und -pilze kennen, die immer wieder zu Vergiftungen bei Kleinkindern führen.

Die im Grundstudium erlernte organische Synthesechemie hat die Nerven vieler Studenten auf die Zerreissprobe gestellt, denn in der öffentlichen Apotheke wird selten nach der Synthese von N-Acetyl-4-aminophenol gefragt. Bei der Arbeit in der Rechtsmedizin sollte ein Grundverständnis mitgebracht werden. Man wird sicher nicht eine Grignard-Reaktion bis ins Detail wiedergeben müssen oder eine Hofmann-Eliminierung, aber Kenntnisse grundlegender Additions- und Substitutionsreaktionen sollten vorhanden sein. Bei näherer Betrachtung der Struktur von Pseudoephedrin (z.B. in Rhinopront, Reactine duo) erklärt sich auch, warum die Arzneimittelkommission (AMK) vor kurzem gezwungen war, die erlaubte Konzentration von Pseudoephedrin zu senken. Durch wenige Syntheseschritte aus dem Repertoire des dritten Semesters lässt sich aus Pseudoephedrin das gesundheitsschädliche Crystal Meth (Methamphetamin) herstellen. Auch bei den synthetischen Cannabinoiden (Spice-Drogen) sind es Veränderungen der Alkylseitenkette, die eine lange Liste von möglichen Substanzen erzeugen. Daher ist die viel belächelte Synthesechemie für den forensischen Toxikologen besonders wichtig, um die unzähligen Ideen der Drogenhersteller durchschauen zu können und Gefahren im Voraus zu erkennen.

Ein weiteres wichtiges Gebiet für die Rechtsmedizin ist die Biopharmazie. Hier benötigt man ein sehr großes Wissen über Pharmakodynamik und Pharmakokinetik. Es reicht in der Regel nicht, die Phase I und II, die Namen einiger CYP-Enzyme und deren mögliche Reaktionen zu kennen. Man muss einen Schritt weiter denken. Der Absolvent muss in der Lage sein  abzuschätzen, wie beispielsweise ein eher lipophiles Medikament verstoffwechselt wird. Denn Stoffwechselprodukte spielen auch im Screening von Blut und Urin eine wichtige Rolle, da sie bei unbekannten Substanzen zur Bestätigung herangezogen werden können. Auch gängige Begriffe wie poor metabolizer oder rapid metabolizer sollten vertraut sein. So ist bekannt, dass Codein über die CYP2D6 zu einem geringen Anteil durch Demethylierung zu Morphin metabolisiert wird. Wenn nun aber ein Proband, der sich auf gerichtliche Anordnung einem Morphinentzug unterziehen muss,  erhöhte Konzentrationen Morphin im Blut aufweist, stellen sich einige Fragen. Hat er unerlaubt Morphin konsumiert oder gehört er zur Gruppe der „ultra rapid Metaboliser“, die den Hustenstiller Codein nur schneller in Morphin umsetzt? Hier ist eine Kooperation mit der forensischen Genetik entscheiden, denn eine endgültige Klärung des Problems würde erst eine Genotypisierung ergeben.

Schwerpunkt Analytik

Eine wichtige Rolle in der forensischen Pharmakologie und Toxikologie spielt die instrumentelle Analytik. High Performance Liquid Chromatographie (HPLC) und  Gaschromatographie (GC) mit Massenspektrometern sind neben Immunoassays die Geräte der Wahl. Für LC/MS- und GC/MS-Analysen stehen gigantische Substanzbibliotheken von mehr als 5000 Substanzen zur Verfügung, mit denen die gefundenen Substanzen der Probe abgeglichen werden können. Im Anschluss findet immer auch eine Quantifizierung statt. Massenspektrometer können aber nicht nur identifizieren und quantifizieren, für bestimmte Fragestellungen können sie sogar sagen, woher eine Substanz stammt. Mit Hilfe eines Isotope Ratio-Massenspektrometers (GC-IR/MS) lassen sich die Isotopenverhältnisse zwischen 12C- und 13C- Atomen einer Substanzdarstellen. Damit kann man bei Sportlern feststellen, ob sie gedopt haben oder ob der erhöhte Steroidwert im Urin doch natürlichen Ursprungs ist. Denn die eingenommenen Steriode haben ein deutlich anderes Isotopenverhältnis als das körpereigene und verändern somit den Wert des im Urin ausgeschiedenen. Der Einsatz dieser Technik in der Forensik ist selten. Anwendung findet das IR-MS in der Haaranalytik auf die Vergewaltigungsdroge γ-Hydroxybuttersäure (GHB). GHB ist auch das Stoffwechselprodukt des Neurotransmitters γ-Aminobuttersäure und kommt so in geringen Konzentrationen im Haar vor. Eine Applikation von GHB-Tropfen (Liquid Extasy, Liquid X) würde das natürliche Isotopenverhältnis deutlich verschieben und den Verdacht auf eine exogene Applikation untermauern.

Das wichtigste Fach aus der Pharmazie für die Rechtsmedizin ist natürlich die Pharmakologie und Toxikologie. Hier kann mal alles, was man über Pharmakologie, Pharmakokinetik,  unerwünschte Arzneimittelwirkung und Interaktionen verschiedenster Arzneistoff- oder Drogengruppen gelernt hat, zum Einsatz bringen. So ließ sich zum Beispiel ein Mordfall nur durch Kenntnisse über sedierende Nebenwirkungen eines Psychopharmakons aufklären. In einem entlegenen Waldstück wurde vor einigen Jahren eine bis auf wenige Gewebereste und Knochen verweste männliche Leiche gefunden. Anfangs stand die Exfrau unter Tatverdacht. Man ging davon aus, dass sie ihren Mann mit einem für ihn verschriebenen Medikament, Opipramol, das sie heimlich überdosierte, sedierte, so dass er sich bei der Tötung nicht wehren konnte. Die forensischen Toxikologen waren jedoch der Meinung, dass Opipramol nicht sedierend genug sei, um als Frau einen gestandenen Mann ohne Gegenwehr zu töten. Bei den Überresten konnte der Forensiker ein Stück Gewebe sicherstellen, in dem sich Chlorprothixen nachweisen ließ. Das, im Gegensatz zu Opipramol, wirklich sedierende Mittel Chlorprothixen hätte ihren Mann außer Gefecht setzen können. Konfrontiert mit den neuen Erkenntnissen gestand die Frau wenig später den Mord.

Als Apotheker in der Rechtsmedizin ist aber nicht nur Fachwissen gefragt. Es gehört auch eine starke Persönlichkeit und Selbstbewusstsein dazu. Es sollte dem angehenden Doktoranden bewusst sein, dass er sich in einem extremen Gebiet der Wissenschaft betätigt. Die Proben bestehen aus Muskeln, Darmabschnitten, Nierendialysat, Herzblut oder dem Inhalt des Gastrointestinal-Traktes. In seltenen Fällen werden die Toxikologen auch zur ad hoc-Diskussion mit dem Mediziner in den Sektionsaal gebeten, um außergewöhnliche Befunde an der Leiche gemeinsam zu erörtern. Wenn bei Suizidfällen noch nicht ganz verdaute Tabletten sichergestellt werden, ist es die Aufgabe der Forensiker, diese anhand des Aussehens zuzuordnen und die Vermutung dann analytisch zu bestätigen.

Zürich – eine der schönsten Städte Europas (Foto: A. Römmelt)

Als Apotheker in der Rechtsmedizin muss man stets neugierig sein und regelmässig auch die Diskussionsportale verfolgen, auf denen von Neuigkeiten in der Drogenszene berichtet wird. Was ist momentan gefragt, welche Medikamente, meist freiverkäufliche, werden missbräuchlich in Kombination verwendet und welche neuen Drogen sind auf dem Markt? Dazu sind enge Kooperationen mit der örtlichen Betäubungsmittelfahndung der Polizei nötig. Denn die Beamten wissen in der Regel als Erste, wenn in der Drogenszene neue Substanzen auftauchen. Uns bleibt dann die Aufgabe, die Stoffe im Körper auch in geringen Mengen  nachweisen zu können.

Ein spannendes Arbeitsgebiet

Alles in allem ist die Rechtsmedizin ein enorm spannendes Arbeitsfeld, in dem der Apotheker wegen seines umfangreichen Wissens benötigt wird. Denn kaum ein anderer Studiengang bietet ein so facettenreiches Wissen. Als ausgebildeter Apotheker kennt man die Grundzüge der Physiologie, Pathophysiologie, Anatomie und Biochemie des menschlichen Körpers sowie die Tiefen der Chemie, Pharmakologie/Toxikologie und der Analytik. Die Pharmazeutische Biologie, Technologie und Biopharmazie machen das Studium und das Wissen dann einzigartig. Genau aus diesem Grund ist der Apotheker in einem Grenzgebiet zwischen Medizin und Chemie eine gute Wahl.

Im der Abteilung Pharmakologie und Toxikologie des Instituts für Rechtsmedizin an der Universität Zürich arbeiten wir in einem jungen und hochmotivierten Team. Wir reisen zu Kongressen um die Welt (von USA bis Japan), um dort unsere Arbeiten der Fachwelt zu präsentieren, wissenschaftliche Diskussionen zu führen und vielleicht neue Ideen zu gewinnen, um das Fach weiter voran zu bringen. Wenn nicht gerade auf fachlicher Weltreise, arbeiten wir in einer der schönsten Städte Europas mit enorm hoher Lebensqualität, im Sommer wie im Winter.

Von Andreas Römmelt, Apotheker und Doktorand am Institut für Rechtsmedizin der Uni Zürich

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