University of Groningen
On the molecular mechanisms of hematopoietic stem cell aging Lazare, Seka Simone
IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.
Document Version
Publisher's PDF, also known as Version of record
Publication date: 2018
Link to publication in University of Groningen/UMCG research database
Citation for published version (APA):
Lazare, S. S. (2018). On the molecular mechanisms of hematopoietic stem cell aging. University of Groningen.
Copyright
Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).
Take-down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.
Dutch Summary/Nederlandse Samenvatting
Samenvatting en Discussie
In dit proefschrift hebben we de veroudering van hematopoëtische stamcellen (HSC’s) met verschillende methoden onderzocht, met als doel de onderliggende mechanismen bloot te leggen. We hebben hierbij de focus gelegd op het vinden van factoren die geassocieerd zijn met de veroudering van HSC’s, de zogenaamde gemeenschappelijkheden van veroudering.
In hoofdstuk 1, hebben we eerder gepostuleerde mechanismen, zoals ‘senescence’, polariteit en epigenetische herprogrammering belicht en beschrijven we de discussie rondom cel-intrinsieke en cel-extrinsieke oorzaken van veroudering. Fenotypische veranderingen in verouderende HSC’s zijn goed beschreven in de literatuur. Ons eigen lab heeft bijvoorbeeld laten zien dat de stamcelpopulatie zich uitbreid om zo te compenseren voor de waargenomen verslechtering van de stamcelfunctie. Hoewel deze veranderingen in fenotype algemeen geaccepteerd worden, zijn de onderliggende moleculaire mechanismen moeilijk te ontrafelen. Wij dragen in dit hoofdstuk het idee aan dat de populatie van HSC’s heterogeen is. Waar de stamcelpopulatie vaak in zijn totaliteit geanalyseerd en onderzocht wordt, terwijl deze in werkelijkheid uit verschillende subgroepen bestaat met ieder zijn eigen functionele en moleculaire karakteristieken, zou het mogelijk zijn dat er subgroepen van ‘oude’ en ‘jonge’ HSC’s zijn binnen dezelfde stamcelpopulatie. Als laatste richtten wij onze blik op het onderzoeken van epigenetische redenen voor de veroudering van HSC’s en hoe verschillen in de expressie van kandidaatgenen suggereren dat het onderliggende mechanisme van HSC-veroudering niet toe te schrijven is aan enkele ‘verouderingsgenen’ maar waarschijnlijker het gevolg zijn van veranderingen in
willekeurige combinaties van genen.
In hoofdstuk 2, hebben we een experimenteel model onderzocht dat gebaseerd is op één van de gepostuleerde mechanismen van veroudering -DNA-schade- en het feit dat, vergeleken met andere weefsels, HSC’s in het bijzonder gevoelig zijn voor een gereduceerde functionaliteit als gevolg hiervan. De aanwezigheid van reactieve zuurstof (ROS) en DNA-schade die hieruit voortkomt wordt toegeschreven aan veroudering. Hiervoor hebben wij een muismodel gebruikt dat deficiënt is voor het translesie synthese polymerase Rev-1, al dan niet in combinatie met een Xpc deficiëntie (een gen verantwoordelijk voor reparatie van globale genomische nucleotide excisie). Dit project is uitgevoerd in nauwe samenwerking met lab van Niels de Wind in het LUMC en meerdere labs in een Marie Curie Aging ITN Consortium. Binnen dit netwerk hebben de verscheidende laboratoria die betrokken waren bij deze publicatie hun expertise ingezet om het Rev1-phenotype met uiteenlopende technieken in kaart te brengen in meerdere weefsels en celtypes. Onze focus lag hierbij op het hematopoëtische systeem en in het bijzonder HSC’s. We hebben gebruik gemaakt van in-vitro en in-vivo assays om het functionele defect veroorzaakt door Rev1 deficiëntie in HSC’s van muizen te kwantificeren in vergelijking met hun wildtype nestgenoten,
en in hoeverre dit effect tenietgedaan kon worden met behulp van ROS-scavengers. Wij lieten hier zien dat HSC’s, in vergelijking met andere weefsels zoals bijvoorbeeld
stromale cellen, met name vatbaar zijn voor Rev-1 deficiëntie.. In Rev-1 HSC’s was het vermogen tot repopulatie aangetast, zelfs in het foetale stadium (foetale lever HSC’s) en dubbele knock-out van Rev-1 en Xpc (Rev1/Xpc) resulteerde in uitputting van de HSC’s. Opmerkelijk is dat de stamcelfunctie in Rev1/Xpc -/- muizen hersteld kon worden door middel van een beenmergtransplantatie in ongeconditioneerde ontvangers. Dit ondersteunt het feit dat het defect in de HSC’s cel-intrinsiek was. In hoofdstuk 3, hebben we gebruik gemaakt van de, tot op heden, enige bekende interventie om veroudering te vertragen in verscheidende organismen: calorische restrictie. Dit om te onderzoeken of het eenzelfde effect had in muizen HSC’s en of een dieet hoog in vet het omgekeerde effect teweegbrengt en daarbij het verouderingsproces versnelt. Als eerste focusten wij op fenotypische veranderingen in het hematopoëtische systeem, zoals verhoogde cellulariteit in het beenmerg en stamcelfrequentie. Hierbij lieten wij zien dat we door middel van calorische restrictie in staat waren om aspecten van veroudering van het hematopoëtische system kon vertragen en dat een dieet hoog in vet het omgekeerde effect had. Desondanks was dit effect niet zichtbaar in bekende HSC-verouderingsparameters zoals verhoogde frequentie en in-vivo stamcelfunctie. In hoofdstuk 4, hebben wij de verandering in genexpressie gedurende de veroudering van HSC geanalyseerd. Wij benadrukten hierbij de leeftijdsafhankelijke toename van variatie in HSC’s en HSC-gerelateerde parameters, en pleiten daarbij voor analyse van leeftijdsgerelateerde veranderingen, inclusief genexpressie, waarbij rekening gehouden wordt met individuele heterogeniteit. Wij lieten zien dat de transcriptionele activiteit van HSC’s toeneemt als gevolg van verhoogde niveaus van RNA Polymerase II en RNA zelf in verouderde HSC’s. Verrassend is dat voorgaand onderzoek tegenstrijdigheden laat zien in het aantal genen dat met de jaren gedereguleerd raakt, maar ook welke genen dit betreft. In 7 vergelijkbare onderzoeken (ons eigen inbegrepen), is er geen enkel gen gevonden dat transcriptioneel beïnvloed was in elk van de zeven studies. Rekening houdend met individuele (muis tot muis) variatie van genexpressie in ouder wordende muizen, en in overeenstemming met voorgaande studies, hebben we een lijst samengesteld van de meest consistente genen waarvan de genexpressie verandert als HSC’s verouderen. Wij hebben laten zien dat de grote meerderheid van deze genen bestaat uit celoppervlakte receptoren, DNA packaging genen, histonen en epigenetische modifiers, waarvan een groot deel nog niet eerder gerapporteerd is in hematopoëse of HSC-functie.
In hoofstuk 5, hebben wij, gebaseerd op studies zoals beschreven in hoofdstuk 4, de rol van een van de twee meest consistent opgereguleerde genen in HSC’s onderzocht. We hebben laten zien dat de expressie van dit gen, Neogenin, welke nog niet eerder geassocieerd werd met HSC’s of HSC-veroudering, verhoogd is in LT-HSC’s. De expressie van dit transcript in HSC’s en voorlopercellen is gecorreleerd met de zelfvernieuwingspotentie van deze cellen. Knock-down van Neogenin verlaagd de
proliferatie van zowel jonge als oude HSC’s in-vitro, maar had geen effect op jonge HSC’s in-vivo. Oude HSC’s waarin expressie van Neogenin werd onderdrukt zijn daarentegen niet in staat om te engraften. We hebben ook laten zien dat, net als in de muis, Neogenin is opgereguleerd in verouderende humane HSC’s, en dat een subset van humane navelstrengbloed stamcellen een hoge Neogenin expressie hebben. Deze Neohi
cells laten in-vitro een verlaagde stamcelpotentie zien. Hier markeren we Neogenin als een nieuwe receptor die in staat is HSC-functie en veroudering te beïnvloeden, maar tonen we ook de bruikbaarheid aan van onze methodologie voor het vaststellen van mogelijke HSC-verouderingsgenen aan de hand van de overeenstemming tussen verschillende oude muizen en voorgaande studies.
Toekomstperspectieven
Ons mechanistisch onderzoek naar de veroudering van hematopoëtische stamcellen laat zien dat HSC’s een unieke respons hebben. Terwijl we duidelijke indicatoren hadden dat dieet verouderingsparameters kan beïnvloeden in C57BL/6 muizen, zoals het voorkomen van verhoogde gewichtstoename en beenmergcellulariteit, waren HSC’s grotendeels immuun voor het effect van dieet. Dit in tegenstelling tot de parameters die beïnvloed werden door de REV1 deletie, die in het bijzonder HSC’s tot zelfs het punt van uitputting bracht. Dit effect leek op zijn minst deels stam cel-intrinsiek. Uit deze twee studies blijkt dat HSC’s een selectieve vatbaarheid hebben voor verschillende verouderingsgerelateerde pathways die verschillen van meer gedifferentieerde cellen. Dit is een zeer interessante observatie omdat deze leidt tot de fundamentele vraag: wat zijn de eigenschappen die een HSC onderscheidt van andere somatische stamcellen en van andere cellen in het hematopoëtische systeem, en hoe dragen deze kwaliteiten bij aan de vatbaarheid van HSC’s voor verschillende verouderingseffectoren? Het is duidelijk dat sommige interventies, ondanks dat zij in het algemeen levensduur verlengend zijn, mogelijkerwijs geen gelijke werking hebben op alle weefsels en bijbehorende stamcellen. Met veroudering samenhangend is een vergrootte kans op maligniteiten in het bloed en infecties, vaak geassocieerd met fenotypes geobserveerd in veroudering van HSC’s (verminderd immuunsysteem, myeloïde voorkeur en versterkte zelfvernieuwing). Hoewel het belangrijk is om veroudering als een geheel te bestrijden, moet er speciale aandacht geschonken worden aan het begrijpen van verouderende weefsels zoals het hematopoëtische systeem en de daarbij behorende problemen, welke waarschijnlijk verder versterkt worden als de levensverwachting toeneemt.
Van belang is dat alle hier besproken studies gedaan zijn in wildtype C57BL/6 muizen, of muizen met een C57BL/6 genetische achtergrond. Ondanks dat deze muizenstam een veel gebruikte stam is, hetgeen onze experimenten vergelijkbaar maakt met veel andere studies, zijn er stam-tot-stam variaties in de muizen voor veel aspecten van veroudering, levensduur inbegrepen 1-3. Het is nog niet duidelijk of het
beïnvloeden van deze verouderingsgerelateerde pathways hetzelfde effect heeft in andere muizenstammen, bijvoorbeeld de DBA/2 muis met een verkorte levensduur. Dit is al eerder aangetoond voor calorische restrictie in het algemeen 4, maar niet
op weefselniveau waarbij HSC’s zowel fenotypisch als functioneel geanalyseerd worden, zoals wij gedaan hebben. Dit is niet alleen nog niet duidelijk voor calorische restrictie en dieet, maar tevens voor andere aspecten, zoals genomische instabiliteit (bijvoorbeeld Rev-1), telomeer-uitputting, of epigenetische veranderingen. Het verschil tussen muizenstammen dat al is waargenomen suggereert een bijdrage van genetische loci die variëren tussen deze stammen. Identificatie van deze variatie zal bijdragen aan het begrijpen van HSC-veroudering.
Onze focus op genen die consistent veranderen gedurende veroudering leidde tot verrassende resultaten. Veel van de meest consistente differentieel tot expressie gebrachte genen hadden een onbekende rol in hematopoëse. Het aantal en de identiteit van de gerapporteerde verschillend tot expressiekomende genen in 7 individuele studies, vertoonde grote variatie. In deze thesis benadrukten we veelvuldig dat toename van leeftijd ook de toename van variatie van muis tot muis, en waarschijnlijk ook van cel tot cel, doet toenemen. Dit manifesteert zich in het feit dat fenotypische parameters van hematopoëtische cellen in oude muizen afwijken van jonge muizen, maar ook vaak verschillen tussen oude muizen onderling. Dit was ook het geval voor sommige differentieel tot expressie gebrachte genen. Omdat wij genexpressie in individuele muizen gekarakteriseerd hebben, waren we in staat om retrospectief differentieel tot expressie gebrachte genen te analysern en zien dat voor sommige genen, bijvoorbeeld Clusterin en Stat3, niet alle oude muizen een differentiële expressie lieten zien in vergelijking met jong. Het feit dat oude HSC’s variëren in genexpressie kan verklaren waarom er een lage mate van consensus is tussen studies die meerdere muizen samenvoegen, en benadrukt het belang van het samenstellen van monsters bij onderzoek naar verouderingsparameters. Wanneer samengevoegd, is het wellicht nodig om grote aantallen muizen te monsteren om consistentie te garanderen. Deze stelling houdt ook wanneer genexpressie geanalyseerd wordt op individueel niveau. Het zou mogelijk geweest zijn dat we, ware onze steekproef groter, een groter aantal genen of een groter veschil in expressie niveaus hadden waargenomen. Echter, kleine veranderingen in genexpressie zijn niet verrassend omdat verouderde HSC’s in homeostase in essentie nog steeds HSC’s zijn. Genexpressieanalyse tussen LT-HSC’s en ST-HSC’s heeft laat ongeveer 3% verschil in genexpressie 5 zien en daarom lijken
grote veranderingen in genexpressie binnen het verouderende LT-HSC compartiment onwaarschijnlijk.
Celoppervlaktemarkers stellen ons in staat om zeer zuivere LT-HSC’s te isoleren, maar tot op heden is men er niet in geslaagd om een 100% pure populatie te isoleren. De Lin
-Sca-1+c-Kit+CD150+CD48- beenmergpopulatie, zoals gebruikt in onze analyse, heeft
een aangetoonde functionele HSC frequentie van 50% 6. Dit kan verder verbeterd
worden door het toevoegen van EPCR. Naar mate er meer markers ondekt worden om LT-HSC’s verder te purificeren, kunnen nieuwe genexpressie analyses de stamcel specifieke veranderingen in veroudering van HSC’s mogelijkerwijs verder ingeperkt worden. Veel van de hoogst differentieel tot expressie gebrachte genen in veroudering waren celoppervlakte receptoren. Een van deze receptoren, Neogenin, hebben wij
functioneel onderzocht en voor het eerst laten zijn dat Neoginin implicaties heeft in de regulatie van HSC proliferatie en functie, in zowel muizen als humane verouderende HSC’s. Dit diende niet alleen als proefmodel voor onze methodologie, maar benadrukt ook interessante experimentele en therapeutische mogelijkheden. Zoals eerder genoemd, kan de isolatie van subpopulaties van HSC’s gebaseerd op markers, zoals we gedaan hebben met Neogenin, opgevolgd door functionele en moleculaire analyse, essentieel zijn voor ons begrip van veroudering in HSC’s. We hebben laten zien dat verouderende muizen afwijken in de graad en manifestatie van de geassocieerde hematopoëtische fenotypes. Derhalve is het ook waarschijnlijk dat de HSC populatie verschillende subpopulaties bevat met verschillende functies en bijdrage aan verouderingsfenotypes. Dit zou ons in staat stellen om zowel ‘oude’ als ‘jonge’ HSC’s te isoleren uit één en dezelfde muis, en deze gebruiken voor verdere testen en karakterisatie. De toegankelijkheid van bewezen functionele HSC protocollen maakt het hematopoëtische systeem ideaal voor dit type verouderingsgerelateerd onderzoek, waarbij de bijdrage van verschillende HSC subtypes in veroudering en het idee om verouderde stamcellen selectief uit te putten geanalyseerd kan worden.
Het gepresenteerde werk in dit proefschrift leidt ongetwijfeld tot een debat over de twee wegen die naar veroudering kunnen voeren: cel-intrinsiek versus cel-extrinsiek, en het idee of veroudering gepreprogrammeert is of simpelweg het gevolg van willekeurige veranderingen in een cel. De meerderheid van onze data duidt op cel-intrinsieke ‘oorzaken’ van veroudering. Bijvoorbeeld, veroudering van HSC’s bleek ongevoelig voor het effect van dieet, en Xpc beenmerg dat getransplanteerd werd in Rev1-Xpc beenmerg kon de HSC-dysfunctie enigszins herstellen. Een significant aantal differentieel tot expressie gebrachte genen in veroudering vielen in de categorie van epigenetische modulatoren, ofwel DNA packaging genen, hetgeen veranderingen in het epigenetische geheugen en toegankelijkheid van het DNA suggereert. Echter, de overvloed van genen voor celoppervlakte markers in onze lijst met genen suggereert dat er een verschil kan zijn in de manier waarop HSC’s in staat zijn om een interactie aan de gaan met het micromillieu in het beenmerg. Het is mogelijk dat zowel cel-intrinsieke als cel-extrinsieke factoren een rol spelen, en mogelijkerwijs ook samenspelen. Bijvoorbeeld: cel-intrinsieke signalering kan leiden tot veranderingen in intracellulaire genexpressie dat cellulaire pathways veranderd die uiteindelijk vast komen te liggen onafhankelijk van de signalering. Nauwgezette observatie van veranderingen op het niveau van één enkele HSC over tijd gedurende veroudering zou hierbij nuttig kunnen zijn.
Tot slot, de afwijking in HSC-fenotypes en genexpressieveranderingen in genen die betrokken zijn bij globale regulatie van genexpressie of epigenetica, suggereren dat veroudering een gevolg zou kunnen zijn van willekeurige dysfunctie in processen die in jonge cellen goed gereguleerd zijn. De door ons geobserveerde verhoogde transcriptionele activiteit in verouderde HSC’s onderbouwt de genexpressie data van de down-regulatie van DNA packaging genen zoals histonen, en opregulatie van epigenetische modifiers. Het verlies van het zorgvuldig gereguleerde epigenetische
geheugen in verouderde cellen kan de ontwikkeling van de clonale evolutie van HSC subpopulaties faciliteren, dat kan leiden tot het wegconcurreren van ‘jonge’ HSC’s in het beenmerg. Hoewel willekeurige genetische veranderingen mogelijkerwijs een voordeel voor expansie van een specifieke subpopulatie HSC’s kan geven (zoals geobserveerd in leukemie, waar mutaties vaak ook epigenetische modifiers omvatten 7,8), komen deze
mutaties vaker voor in individuen waar hematopoëtische verouderingsfenotypes zich ook manifesteren. Het is om deze reden dat de identificatie van de meest prevalente moleculaire veranderingen, zoals meest frequent gedereguleerde genen, in verouderde HSC’s net zo belangrijk kan zijn als de karakterisatie van unieke observaties in verouderingsstudies.
References
1. Lang, D. H. et al. Quantitative trait loci (QTL) analysis of longevity in C57BL/6J by DBA/2J (BXD) recombinant inbred mice. Aging Clin Exp Res 22, 8–19 (2010).
2. De Haan, G. & Van Zant, G. Dynamic changes in mouse hematopoietic stem cell numbers during aging. Blood 93, 3294–301 (1999).
3. Kõks, S. et al. Mouse models of ageing and their relevance to disease. Mechanisms of Ageing and Development 160, 41–53 (2016). 4. Swindell, W. Dietary restriction in rats and mice: A meta-analysis and review of the evidence for genotype-dependent effects on lifespan. Ageing Research Reviews 11, 254–270 (2012).
5. Forsberg, E. C. et al. Differential expression of novel potential regulators in hematopoietic stem cells. PLoS Genet. 1, e28 (2005).
6. Kiel, M., Radice, G. & Morrison, S. Lack of Evidence that Hematopoietic Stem Cells Depend on N-Cadherin-Mediated Adhesion to Osteoblasts for Their Maintenance. Cell Stem Cell 1, 204–217 (2007).
7. Renneville et al. Cooperating gene mutations in acute myeloid leukemia: a review of the literature. Leukemia 22, 915–931 (2008). 8. Dingli, Traulsen, Lenaerts & Pacheco.
Evolutionary Dynamics of Chronic Myeloid Leukemia. Genes & Cancer 1, 309–315 (2010).
Acknowledgements
It is exciting to finally write my acknowledgments, not just because it is almost always the first section read, but because a lasting thank-you is long overdue to so many people for the work presented here.
To Gerald, thank you for giving an amazing opportunity to someone who had never handled a cell or a mouse before, who was three years out of academia, and with no idea where Groningen was. I have learned so much in your lab, and will always be grateful for the environment you fostered. There are many things to thank you for that seemingly come naturally to you: The ability to select such a diverse group of people all dedicated to upholding the high standards of your lab, the freedom you afforded me to follow my own ideas (even though they might have seemed risky in the beginning), your gentle nudging when things go too far off-track and your willingness to help in my development both scientifically and professionally. Your support and confidence allowed me to do many rewarding things in the span of 4 years, so much that not all of them fit into this thesis. Your genuine enthusiasm always lifted me; even when things didn’t seem so easy it always helped that your excitement was infectious. Thank you for the opportunity to be a Marie Curie Young Investigator and for four years that I will look back on fondly.
Lenya, there was one moment I left your office after we had a discussion which covered statistics, HSC biology, general theories of aging and an episode of South Park, that I realized how lucky I was to have you as my daily supervisor. Lenya, thank you for always having your door open to me to have such discussions. You have such a wonderful way of explaining such complex theories. I don’t think a there was a day that I entered ERIBA that I didn’t take advantage of the chance to speak openly and learn from you. Thank you for the continued care you take in teaching me and the continued concern for my development as a scientist and a person. I hold your dedication to quality science and pursuit of knowledge in the highest esteem. The advice you have given me over the years has always proved invaluable. I hope someday you will take me up on the offer to visit my mysterious Island Paradise – there is always a mango with your name on it!
To Gerald and Lenya, it was my pleasure to work with both of you and after four years I can say that I was incredibly lucky to have such an opportunity. The balance that you both provide is one of a kind, I am sure, and makes the lab a unique and rewarding place to work.
Ronald, I would like to think that upon receiving me as a PhD Student to supervise you realized that you would never supervise a better student and that was the reason for switching careers halfway through my PhD. You don’t need to comment on this theory - I have thought it through for the both of us. Ronald, thank you for your openness to share your wealth of knowledge so freely with me. There was never a
problem I came to you with that you had not published, experienced, or heard of. Your passion for hematology and knowledge was staggering and I was very lucky to have you as my supervisor. Thank you for your open-door policy, even after you moved to CDP. I was petrified when you informed me you were changing career, but there was never a time I needed you that you were not there for me. I cannot say thank you enough for that.
To the reading committee: Prof. David Bryder, Prof. Gerwin Huls and Prof. Sjaak Philipsen, thank you for taking the time to read and evaluate my thesis.
To Erik and Jakub, thank you for accepting my invitation to be my paranymphs and all the responsibility that comes with it, such as organizing and even wearing a suit! Erik, I was a permanent fixture at your desk during the days of RNA-seq and somehow remained even after that was completed. Thank you for those chats, especially on days when I did most of the talking! Your attitude and advice were always genuine and kind and I appreciated being able to talk to you about anything. Your support with the implementation of RNA-seq really proved two heads are better than one and our bioinformatic discussions always taught me something new and useful. Need I mention our mutual love of Sunny (I am sorry that I could not find an appropriate Sunny quote to put here)? Thanks for being such a great colleague and do continue being such an A1 cool dude!
Jakub, Kimosabe, I first want to thank you for something I should apologize to the whole third floor for – all the laughs that we have shared over these years. You always know what to say to lighten a situation, no matter how terrible it seems at the time. It was uplifting to have such a colleague to share adventures with, including the PCR diaries and of course the ‘Seka Factor’ which inevitably manifested in too many inside jokes to mention here. Your openness, teamwork and genuine nature is a delight. I appreciated the help you gave so freely during my PhD with your many skill-sets. Your help with Neogenin so close to the end my PhD helped us to put things in motion that I never would have managed on my own. I believe with you the famous quote should go ‘Thank you for your alms’! All the best with finishing your PhD and continuing with
the successful career you deserve.
Bertien you are magic to me! We have been partners-in-science now for 4 years and it goes without saying that you played a major part in my experiments. Your experience in stem cell and mouse work is so vast and your judgment was one I sometimes trusted more than my own, which was to my benefit! The care you take with everything you do, even when you have done it a million times, is something I admire. I appreciate so much the times you knew what I needed in the lab without me ever asking. Working with you was always a pleasure. Never change your positive attitude and caring demeanor – I remain grateful for every moment of it. Ellen, I would first like to say sorry for the many times I have sat in your chair. Thank you for your help in our
experiments that got a little crazy there in the end! Your laugh and upbeat voice are so infectious, and it was a pleasure to work with you! Bertien and Ellen, you spared me many hours under the fume hood and at the sorter – I’m very grateful! Sabrina, it was never fun when experiments meant working late in the lab, but it was always nice and relatable to have you as company in the lab during those times! I hope your experiments are not keeping you so late anymore. Thank you for your helpful nature and friendly attitude. All the best with your move! Edyta, Edyta, Edyta, when you left to your new adventure I remember how terrified I was. What would I do without my other external brain? Thank you for your motivation during these times and for always being available by Skype or text when I needed to pick your brain or just hear you tell me I can do it once more. I wish you continued success with your post-doc and thank you for all the kindness and encouragement! Johannes, we were the last of the Old School crew. Of course, that meant we spent much time talking about how things were in our day but also developing some useful collaborations (when cloning met RNA-seq). I am grateful for your help with experiments, with Neogenin among other things, and your useful advice, our enjoyable conversations and your respectful attitude. I wish you well with CBX7 and cannot wait to read your thesis. Congratulations on your new adventure, I am sure it will be a success! Arthur, thank you for carrying on with the experiments I left. Neogenin was not so easy to begin with and I am impressed by the dedication you have put in to continue with it. I appreciate our conversations at ERIBA and beyond. With your hard-working attitude, I am sure things will turn out splendidly but for added measure I wish you the best of luck with finishing your PhD! Danielle, thank you for being such a positive and helpful colleague! I am really grateful for your help with the Dutch translation and all the cord bloods you provided to help with these experiments! Arthur, Alexander, Danielle, Jason and Sonja I enjoy your enthusiasm and hope you keep it up. Thank you for the pleasant working environment you all maintained. You have such wonderful resources in the lab and a quality environment to learn from. I wish you all very successful PhDs! To past lab members, Genia, Karin, Mathilde, Mirjam, Sara and Taco thank you for your advice and impact. I wish you continued success! Sara,thank you for your kind help with teaching valuable techniques like immunofluorescence and our engaging and stress relieving chats! I hope that all is going well on your new endeavors! Mathilde, just so you know you are also a sunshine! I’m grateful for the help you gave during your time in the de Haan Lab and the continued help after. Thank you for your wonderful smile and cheerful attitude every day.
The FACS Facility became my second home (my actual home was my third home) and practically all of my experiments required cell sorting which could not be done without the help of Geert, Henk, Roleof Jan, Theo and Wayel who often went the extra mile. Geert, I appreciate your expertise, dedication and professionalism in cell sorting. I learnt a lot from you about many aspects of flow cytometry and enjoyed our conversations and time spent during a long day at the sorter. Henk, thank you for how kind you have always been to me, your funny stories that helped pass the time and how you always made sure I got what I needed to carry out my experiments after. I missed
you terribly upon your retirement but I am glad to know that you are fully enjoying retired life! Roleof Jan, thank you for your positive attitude and I hope you continue to enjoy your [not-so]-new-job! Theo, you are always so cheerful and chatty and I thank you for the lovely conversations we shared. Wayel, it was always a pleasure to see you and speak to you. Thank you for your role in managing the facility and the times you stepped in when needed to ensure that the sorting will go on!
I would like to say thank you to the ERIBA management team: Annet, Catarina, Helena, Henk, Nina and Sylvia. Thank you for your help in taking care of all the many and diverse things necessary to allow me to carry on with and complete my PhD, and thank you for the pleasant way in which you did it.
Thank you to the staff of the Central Animal Facility. Your professionalism and expertise were instrumental in carrying out animal experiments
To the Marie Curie Aging Network (MARRIAGE): It was my honor to be a Young Investigator. To the other investigators, it was so much fun to meet up with you on conferences and made for some great memories. Good luck with all your careers! A special thank you to Geiger Lab (Prof Hartmut Geiger, Ani and Novi) and de Wind Lab (Prof Niels de Wind, Ana and Anastasia) for welcoming me into their lab for secondments and collaborations. Thank you to Catarina for the coordination of such a rewarding network!
To my students who took on new and risky projects: Renee, Sander and Bengt – thank you for your contributions my projects. It was a pleasure supervising all of you. Good luck in the future!
In my time in ERIBA, I roamed the 2nd and 3rd floors as I pleased. I would like to thank the members of the labs I shared space with, the groups of Prof. Eugene Berezikov, Dr. Michael Chang, Dr. Floris Foijer, Prof. Victor Guryev, Prof. Peter Lansdorp and Dr. Karin Paeschke for the pleasant and open work environment. I would like to share a special thank you to some members. To Diana, Marianna, Nancy and Karina - thank you for your help and knowledge with sequencing and your pleasant attitudes. Bjorn, Klaske and Judith thank you for all the laughs over the years and your willingness to share your space and equipment. I am proud to be the only person to hold an official certificate for Delta Vision. I wish you all the best with finishing your PhDs! Petra, it was always a pleasure to see you in the lab. I often knew it would be a good day when I received a ‘Goedemorgen’ from you! Katya, the honorary de Haan lab member and my ombre-sister, thank you for the wonderful conversations and laughs we shared! I relate so well to you and wish you all the best in the future! David, always so cheerful and kind – I was so happy to sit opposite you so that we could have our daily chats. I had a lot of fun with our daily ERIBA challenge I hope your new lab is as comfy to live in as ERIBA. I am sure you are doing well there! To the Genome Tools Seminar members, thank you for years of informative
and beneficial presentations and discussions. A special thank you to Lenya and Victor for starting such a useful and enjoyable platform to discuss our work at ERIBA. Thank you to my new lab, the Vijayanand Lab, where I have begun my postdoctoral
career. Vijay, at our first meeting you gave me some advice that resonated with me. It gave me a glimpse of what it was like to work with you that made me positive that joining your lab was suited to me. Thank you for the opportunity to work in your lab, the warm welcome and exciting work environment.
To my family: my brothers Arthur and Alick, my cousin Gabriel, my Uncle Peter, my Aunty Lola, my Aunty Joyce and my Godfather Uncle Julien, thank you for all your love and encouragement. Aunty Lola, thank you for all the support over these years and your willingness to help with whatever you could.
To James, I truly could not have done this without you. Thank you for listening to my presentations at 6am and 10pm, for reading manuscript drafts full of words you never heard of, and helping me troubleshoot experiments you have no idea about. You always helped with such patience and kindness. You know more about the hematopoietic hierarchy than an HR professional ever could. You heard all the problems that no one else did, and you always encouraged me to pick up and carry on. For all the sacrifices I made to complete this, you were making them too. You really were my partner through this whole thing. For this and so much more I dedicate this thesis to you. Love you! To my parents Alick and Myrtle (Daddy and Mommy), because of your unconditional love and support I was able to take risks in an effort to work to a high standard. I had such little fear of failure because I knew I could return home with no judgment. Thank you for your understanding and your encouragement. Thank you for encouraging me to work hard and to pursue my passion, especially through the hard times. The example you set to be honest, hardworking and kind is one I continue to live up to. Thank you for all your sacrifices. I hope this thesis makes you as proud as I am of you. I dedicate it to you with love.
Lastly, I would like to give thanks to God, for the health and life that allowed me to complete this journey.
Curriculum Vitae
Seka Lazare
Date and place of birth: 04 June 1988, Roseau Dominica EDUCATION
University College London London, UK BSc, Genetics with Honours 2006-2009 Bachelors Thesis, Genetic Variation in CYP2C8, 2008-2009 Laboratory of Dr Neil Bradman
RESEARCH EXPERIENCE
Illumina Ltd Chesterford, UK Research Associate, Production Sequencing 2010-2013
Department, Manager: Terena James
European Research Institute for the Biology of Aging, UMCG Groningen, NL PhD. Student, Aging in Hematopoietic Stem Cells, 2013-2017 Laboratory of Prof. Gerald de Haan
La Jolla Institute for Allergy and Immunology La Jolla, USA
Postdoctoral Researcher, Vijayanand Lab 2017-Present, Laboratory of Pandaguran Vijayanad
AWARDS
Marie Curie Aging Network Fellowship 2013-2016 Funded PhD, European Union Seventh Framework Programme
Travel Award (Grant), ISEH Annual Meeting 2016 International Society for Experimental Hematology
2nd Prize, Best Poster Awards 2015 Dutch Society for Stem Cell Research
Harold & Olga Fox Scholarship 2006-2009 University College London
List of Publications
Lazare S. S., Wojtowicz E. E., Bystrykh L., de Haan G (2014). microRNAs in hematopoiesis. Experimental Cell Research. 10;329(2):234-8.
Martín-Pardillos A.,Tsaalbi-Shtylik A., Chen S., Lazare S. S., van Os R., Dethmers-Ausema A., Fakouri N., van Loon B., Salvatori D., Hashimoto K., Dingemanse-van der Spek C., Moriya M., de Haan G., Rasmussen L. J., Raaijmakers M. and de Wind N (2017). Genomic and functional integrity of the hematopoietic system requires tolerance of oxidative DNA lesions. Blood. 130:1523-1534.
Lazare S. S., Ausema A., Reijne A. C., van Dijk G., van Os R., de Haan G (2017). Lifelong dietary intervention does not affect hematopoietic stem cell function. Experimental Hematology. 53:26-30
