Ein Human Methylation Array, im Deutschen meist DNA-Methylierungsarray oder Methylierungsanalyse genannt, ist ein Labortest, der im Tumorgewebe das Muster winziger chemischer Markierungen auf der DNA ausliest, die man Methylierung nennt. Gemessen wird dabei in einem Raster, das sehr viele Stellen des Erbguts gleichzeitig erfasst, und genau dafür steht das englische Wort Array. Aus diesem Muster lässt sich ein Tumor oft genauer einordnen als allein unter dem Mikroskop. Wenn Tumorgewebe zu einer solchen Analyse geschickt wird, geht es deshalb fast immer um eine Frage: Um welche Tumorart handelt es sich hier ganz genau?
Was der Test eigentlich misst
Auf der DNA, dem Träger der Erbinformation, sitzen kleine chemische Markierungen, sogenannte Methylgruppen. Man kann sie sich wie winzige An- und Aus-Schalter vorstellen, die mitbestimmen, welche Gene in einer Zelle aktiv sind und welche stillgelegt werden. Die Erbinformation selbst verändert dieses Muster nicht, es steuert nur, wie sie gelesen wird, was Fachleute Epigenetik nennen.
Ein Methylierungsarray tastet Hunderttausende dieser Stellen im Erbgut gleichzeitig ab und erstellt daraus eine Art Gesamtbild des An-Aus-Musters. Jeder Tumortyp trägt dabei ein charakteristisches Muster, das über die Zeit erstaunlich stabil bleibt. Wie ein Fingerabdruck verrät es, aus welchem Zelltyp der Tumor hervorgegangen ist, und zwar auch dann, wenn die Zellen unter dem Mikroskop mehrdeutig aussehen.
Wie aus dem Muster eine Diagnose wird
Das gemessene Muster allein sagt noch wenig. Den Vergleich übernimmt ein Computerprogramm, ein sogenannter Klassifikator, das mit Tausenden bereits bekannter Tumorproben trainiert wurde. Es ordnet die neue Probe dem Tumortyp zu, dessen Fingerabdruck am besten passt, und gibt zugleich an, wie sicher diese Zuordnung ist.
Der bekannteste dieser Klassifikatoren wurde am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg entwickelt, 2018 erstmals in großem Rahmen beschrieben und wird seitdem weltweit genutzt und laufend erweitert. Die neueste Fassung unterscheidet nach dem Stand von 2026 über 180 verschiedene Hirntumor-Typen. Dass eine Firma diesen Klassifikator mit vermarktet, gehört zur Einordnung dazu, an der methodischen Verlässlichkeit ändert das aber nichts.
Warum das vor allem bei Hirntumoren gemacht wird
Tumoren des Gehirns und des Rückenmarks sind besonders vielfältig, und selbst erfahrene Spezialist:innen kommen unter dem Mikroskop manchmal zu unterschiedlichen Einschätzungen. Genau hier hilft die Methylierungsanalyse, denn sie liefert eine zusätzliche, objektive Einordnung, die weniger vom persönlichen Eindruck abhängt.
Bei einem relevanten Teil der Fälle, in einer großen Untersuchung bei etwa jedem achten, führte die Analyse gegenüber der klassischen Untersuchung zu einer geänderten oder deutlich präziseren Diagnose. Für Betroffene liegt genau darin der eigentliche Wert, denn je genauer der Tumortyp feststeht, desto besser lässt sich die Behandlung darauf zuschneiden.
Seit 2021 gehört die DNA-Methylierungsanalyse offiziell zu der Einteilung, mit der die Weltgesundheitsorganisation WHO die Tumoren von Gehirn und Rückenmark ordnet. Damit ist sie kein Forschungswerkzeug mehr, sondern anerkannter Standard in der Diagnostik von Hirntumoren, und zunehmend wird sie auch bei anderen Tumorarten eingesetzt.
MGMT-Methylierung: ein anderer Test mit anderem Ziel
Zwei Dinge werden hier leicht verwechselt, weil beide mit dem Wort Methylierung zu tun haben, gemeint ist aber Verschiedenes.
Die eben beschriebene Methylierungsanalyse schaut auf das gesamte Muster und beantwortet damit die Frage, welcher Tumortyp genau vorliegt.
Die MGMT-Promotor-Methylierung dagegen schaut nur auf eine einzige, ganz bestimmte Stelle im Erbgut, nämlich auf den Promotor des Gens mit dem Kürzel MGMT, also auf den Startbereich direkt davor, an dem sich entscheidet, ob dieses Gen abgelesen wird. Gefragt ist sie vor allem beim Glioblastom, einem bösartigen Hirntumor, und sie beantwortet eine ganz andere Frage: Wie gut spricht dieser Tumor voraussichtlich auf eine bestimmte Chemotherapie an? Ist der MGMT-Promotor methyliert, also stillgelegt, kann sich der Tumor gegen die Chemotherapie mit dem Wirkstoff Temozolomid schlechter wehren und spricht meist besser darauf an. Eine ältere, aber weiterhin grundlegende Studie zeigte, dass Betroffene mit methyliertem MGMT deutlicher von Temozolomid profitierten als jene ohne diese Markierung.
Die MGMT-Methylierung lässt also erwarten, wie gut eine Behandlung anspricht, sie bestimmt aber nicht den Tumortyp. Dass die Ergebnisse zwischen Laboren leicht voneinander abweichen, ist dabei normal, weil es keine einzige festgelegte Messmethode gibt. Bewertet wird der Befund deshalb immer zusammen mit dem gesamten Krankheitsbild und nie für sich allein.
Wie verlässlich das Ergebnis ist
Technisch ist die Methylierungsanalyse sehr zuverlässig: Wird dieselbe Probe in verschiedenen Laboren untersucht, stimmen die Ergebnisse fast immer überein, das Resultat hängt also kaum davon ab, wo der Test läuft. Bis es vorliegt, dauert es in der Regel einige Wochen.
Eindeutig fällt das Ergebnis allerdings nicht bei jeder Probe aus. Bleibt die Zuordnung unsicher, gibt weiterhin das Bild unter dem Mikroskop den Ausschlag, denn die Methylierungsanalyse ergänzt die klassische Untersuchung, ersetzt sie aber nicht vollständig.
Gut belegt sind die Genauigkeit und die Verlässlichkeit des Tests. Dass die genauere Einordnung am Ende auch das Überleben verbessert, klingt naheliegend, ist durch den Test allein bisher aber nicht direkt bewiesen. Der Gewinn liegt vor allem darin, dass eine präzisere Diagnose die Grundlage für eine passendere Behandlung schafft.
Welche Rolle die einzelnen Befunde für die konkrete Situation spielen, ordnet am besten das behandelnde Team ein, und dort lässt sich auch klären, ob eine Methylierungsanalyse geplant ist und was ihr Ergebnis für die weitere Behandlung bedeutet.
Quellen
Capper D, Jones DTW, Sill M, et al. DNA methylation-based classification of central nervous system tumours. Nature, 2018. Quelle
Louis DN, Perry A, Wesseling P, et al. The 2021 WHO Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary. Neuro-Oncology, 2021. Quelle
Sill M, Schrimpf D, Patel A, et al. Advancing CNS tumor diagnostics with expanded DNA methylation-based classification. Cancer Cell, 2026. Quelle
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Chirica M, Jurmeister P, Teichmann D, et al. DNA methylation-array interlaboratory comparison trial demonstrates highly reproducible paediatric CNS tumour classification. Neuropathology and Applied Neurobiology, 2024. Quelle
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