• No results found

University of Groningen Evolution of karyotype landscapes in cancer Bakker, Bjorn

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "University of Groningen Evolution of karyotype landscapes in cancer Bakker, Bjorn"

Copied!
16
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

University of Groningen

Evolution of karyotype landscapes in cancer

Bakker, Bjorn

DOI:

10.33612/diss.166886747

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: 2021

Link to publication in University of Groningen/UMCG research database

Citation for published version (APA):

Bakker, B. (2021). Evolution of karyotype landscapes in cancer. University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.166886747

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.

(2)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

(3)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 232PDF page: 232PDF page: 232PDF page: 232

232 | Appendices

LIST OF ABBREVIATIONS

aCGH array comparative genomic hybridization B-ALL B cell acute lymphoblastic leukaemia BCC basal cell carcinoma

Chr chromosome

CIN chromosome instability

CnFS copy number frequency similarity CNVs copy number variations

Dox doxycycline f flanked by LoxP GLM generalized linear model

GO gene ontology

HCA hepatocellular adenoma HCC hepatocellular carcinoma KMS karyotype measure similarity MEFs mouse embryonic fibroblasts MRS multiregional sampling PLK4 polo like kinase 4

rtTA reverse tetracycline transactivator SAC spindle assembly checkpoint

scWGS single-cell whole genome sequencing SNVs single nucleotide variants

(4)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 233PDF page: 233PDF page: 233PDF page: 233

Curriculum vitae | 233

CURRICULUM VITAE

Bjorn Bakker was born on the 2nd of December 1989, in Hardenberg. After receiving his

pre-university degree from Vechtdal College in Hardenberg in 2008, he studied Biology at the University of Groningen. After obtaining the Bachelor’s degree, he continued with the research Master’s degree program Biomedical Sciences in 2011 in Groningen. He conducted two research projects during his Master’s degree. The first project was performed in the Experimental Haematology group of prof. dr. J.J. Schuringa, the University of Groningen. The second research project was conducted in the group of prof. dr. ir. Floris Foijer at the Lab of Genomic Instability in Development and Disease, European Research Institute for the Biology of Ageing (ERIBA), University of Groningen. In this lab he started to become intrigued by the role of aneuploidy in cancer. After completing his Master’s degree he continued with his PhD in the same research group in 2013. The PhD project was funded by KWF and aims to understand the evolution of the karyotype landscapes in aneuploid cancer cells. The results from this research project are described in this thesis. A major achievement of his PhD research is the development of Aneufinder, this tool is applied by a great number of labs to analyse karyotypes at a single-cell level. This resulted in many collaborations that published in high impact journals. Bjorn works now as a post-doctoral researcher on an ERC-funded project to study genomic instability in lung cancer, in the group of prof. dr. Charles Swanton at the Francis Crick Institute in London.

(5)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 234PDF page: 234PDF page: 234PDF page: 234

234 | Appendices

LIST OF PUBLICATIONS

Shoshani O, Bakker B, Wang Y, Kim DY, Maldonado M, Demarest MA, Artates J, Zhengyu O, Mark A, Wardenaar R, Sasik R, Spierings DCJ, Vitre B, Fisch K, Foijer F, Cleveland DW, 2020, Transient genomic instability drives tumorigenesis through accelerated clonal evolution, 2020, bioRxiv 2020.11.17.387753, 17 November 2020

Shaikh, Mazzagatti A, Bakker B, Spierings DCJ, Wardenaar R, Maniati E, Larsson Petter, Wang J, Boemo MA, Foijer F, McClelland SE, 2020, DNA replication stress generates distinctive landscapes of DNA copy number alterations and chromosome scale losses, 2020, bioRxiv 10.1101/743658, 16 November 2020

Andersson N, Bakker B, Karlsson Jenny, Valind Anders, Holmquist Mengelbier LH, Spierings DCJ, Foijer F, Gisselsson D, 2020, Extensive clonal branching shapes the evolutionary history of high-risk pediatric cancers, Cancer Research 80(7):1512-1523 Nelson L, Tighe A, Golder A, Littler S, Bakker B, Moralli D, Baker SM, Donaldson IJ, Spierings DCJ, Wardenaar R, Neale B, Burghel GJ, Winter-Roach B, Edmondson R, Clamp AR, Jayson GC, Desai S, Green CM, Hayes A, Foijer F, Morgan RD, Taylor SS, 2020, A living biobank of ovarian cancer exi vivo models reveals profound mitotic heterogeneity, Nature Communications 11(1):1-18

Sladky VC, Knapp K, Soratroi C, Heppke J, Eichin F, Rocamora-Reverte L, Szabo TG, Bongiovanni L, Westendorp B, Moreno E, Van Lieren EA, Bakker B, Spierings DCJ, Wardenaar R, Pereyra D, Starlinger P, Schultze S, Trauner M, Stojakovic T, Scharnagl H, Fava LL, Foijer F, De Bruin A, Vilunger A, 2020, E2F-Family members engage the PIDDosome to limit hepatocyte ploidy in liver development and regeneration, Developmental Cell 52(3):1-15

Sieben CJ, Jeganathan KB, Nelson GG, Sturmlechner I, Zhang C, Van Deursen WH,

Bakker B, Foijer F, Li H, Baker DJ, Van Deursen JM, 2020, BubR1 allelic effects drive

phenotypic heterogeneity in mosaic-variegated aneuploidy progeria syndrome, Journal of Clinical Investigation 130(1):171-188

(6)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 235PDF page: 235PDF page: 235PDF page: 235

List of publications | 235

Schoonen PM, Kok YP, Wierenga E, Bakker B, Foijer F, Spierings DCJ, Van Vugt ATM, 2019, Premature mitotic entry induced by ATR inhibition potentiates olaparib inhibition-mediated genomic instability, inflammatory signalling and cytotoxicity in BRCA2-deficient cancer cells, Molecular Oncology 13:2422-2440

Bolhaqueiro ACF*, Ponsioen B*, Bakker B‡, Klaassen SJ‡, Kucukkose E, Van Jaarsveld RH, Vivié J, Verlaan-Klink I, Hami N, Spierings DCJ, Sasaki N, Dutta D, Boi SF, Vries RGJ, Lansdorp PM, Van de Wetering M, Van Oudenaarden A, Clevers H, Kranenburg O, Foijer F, Snippert HGJ*, Kops GJPL*, 2019, Ongoing chromosomal instability and karyotype evolution in human colorectal cancer, Nature Genetics 51:824-834

Pillay N*, Tighe A*, Nelson L, Littler S, Coulson-Gilmer C, Bah N, Golder A, Bakker

B, Spierings DCJ, James DI, Smith KM, Jordan AM, Morgan RD, Ogilvie DJ, Foijer F,

Jackson DA, Taylor SS, 2019, DNA Replication Vulnerabilities Render Ovarian Cancer Cells Sensitive to Poly(ADP-Ribose) Glycohydrolase Inhibitors, Cancer Cell 35(3):159-533.e8

Van den Bos H, Bakker B, Taudt A, Guryev V, Colomé-Tatché M, Lansdorp PM, Foijer F, Spierings DCJ, 2018, Quantification of aneuploidy in mammalian systems, Cellular Senescence 159-190 (Book chapter)

Simões-Sousa S, Littler S, Thompson SL, Minshall P, Whalley H, Bakker B, Belkot K, Moralli D, Bronder D, Tighe A, Spierings DCJ, Bah N, Graham J, Nelson L, Green CM, Foijer F, Townsend PA, Taylor SS, 2018, The p38α stress kinase suppresses aneuploidy tolerance by inhibiting Hif-1α, Cell Reports 25(3):749-760

Macedo JC, Vas S, Bakker B, Rui R, Bakker PL, Escandell JM, Ferreira R, Godinho M, Medema RH, Foijer F, Logarinho E, 2018, FoxM1 repression during human aging leads to mitotic decline and aneuploidy-driven full senescence, Nature Communications 9:2834 Worall JT, Tamura N, Mazzagatti A, Shaikh N, Van Lingen T, Bakker B, Spierings DCJ, Vladimirou E, Foijer F, McClelland SE, 2018, Non-random mis-segregation of human chromosomes. Cell Reports 23(11):3366-3380

(7)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 236PDF page: 236PDF page: 236PDF page: 236

236 | Appendices

Van den Bos H, Bakker B, Spierings DCJ, Lansdorp PM, Foijer F, 2018, Single-cell sequencing to quantify genomic integrity in cancer. International Journal of Biochemistry and Cell Biology 94:146-150 (review)

Soto M*, Raaijmakers JA*, Bakker B, Spierings DCJ, Lansdorp PM, Foijer F, Medema RH, 2017, p53 Prohibits Propagation of Chromosome Segregation Errors that Produce Structural Aneuploidies, Cell Reports 19:2423-2431

Foijer F*, Albacker LA*, Bakker B, Spierings DCJ, Yue Y, Xie, SZ, Davis S, Lutum-Jehle A, Takemoto D, Hare B, Furey B, Bronson RT, Lansdorp PM, Bradley A, Sorger PK, 2017, Deletion of the MAD2L1 spindle assembly checkpoint gene is tolerated in mouse models of acute T-cell lymphoma and hepatocellular carcinoma, eLife 6:e20873:1–22

Levine MS, Bakker B, Boeckx B, Moyett J, Lu J, Vitre B, Spierings DCJ, Lansdorp PM, Cleveland DW, Lambrechts D, Foijer F, Holland AJ, 2017, Centrosome Amplification Is Sufficient to Promote Spontaneous Tumorigenesis in Mammals Short Article Centrosome Amplification Is Sufficient to Promote Spontaneous Tumorigenesis in Mammals, Developmental Cell 40(3):313–322.e5

Garcia-Martinez J*, Bakker B*, Schukken KM, Simon JE, Foijer F, 2016, Aneuploidy in stem cells, World Journal of Stem Cells 8:216–22 (review)

van den Bos H, Spierings DCJ, Taudt AS, Bakker B, Porubský D, Falconer E, Novoa C, Halsema N, Kazemier HG, Hoekstra-Wakker K, Guryev V, Den Dunnen WFA, Foijer F, Colomé-Tatché M, Boddeke HWGM, Lansdorp PM, 2016, Single-cell whole genome sequencing reveals no evidence for common aneuploidy in normal and Alzheimer’s disease neurons. Genome Biology 17(1):116

Bakker B*, Taudt A*, Belderbos ME, Porubsky D, Spierings DCJ, De Jong TV, Halsema

N, Kazemier HG, Hoekstra-Wakker K, Bradley A, De Bont ESJM, Van den Berg A, Guryev A, Lansdorp PM, Colomé-Tatché M*, Foijer F*, 2016, Single-cell sequencing reveals karyotype heterogeneity in murine and human malignancies. Genome Biology 17(1):115

(8)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 237PDF page: 237PDF page: 237PDF page: 237

List of publications | 237 Bakker B, van den Bos H, Lansdorp PM, Foijer F. 2015, How to count chromosomes in

a cell: An overview of current and novel technologies, BioEssays 37(5):570–7 (review) Simon JE*, Bakker B*, Foijer F. 2015, CINcere modelling: What have mouse models for chromosome instability taught us? Results in Cancer Research 200:39–60 (Book chapter) Korthuis PM, Berger G, Bakker B, Rozenveld-Geugien M, Rozenveld-Geugien M, Jaques J, De Haan G, Schuringa JJ, Vellenga E, Schepers H, 2015, CITED2-mediated human hematopoietic stem cell maintenance is critical for acute myeloid leukemia, Leukemia

29(3):625–35

(9)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 238PDF page: 238PDF page: 238PDF page: 238

238 | Appendices

NEDERLANDSE SAMENVATTING VOOR NIET-INGEWIJDEN

Celdeling, chromosomen en karyotype

Cellen zijn de bouwstenen van het menselijk lichaam. Zij vormen samen de weefsels en organen die in je lichaam verantwoordelijk zijn voor taken zoals spijsvertering, afweer tegen ziektekiemen, en het aanmaken van bloed. Een cel bevat instructies in het DNA om eiwitten te maken die helpen bij het uitvoeren van de verschillende taken. De stukjes DNA die deze instructies bevatten worden genen genoemd. Het DNA is verdeeld over lange stukken die men chromosomen noemt. Van elk chromosoom heeft een cel twee kopieën, één van de vader en één van de moeder. Een menselijke cel heeft in totaal 46 chromosomen, twee sets van 23. De samenstelling van chromosomen wordt het karyotype genoemd. Het karyotype van muizencellen bestaat uit 40 chromosomen, twee sets van 20.

Soms gaan cellen dood en moeten zij vervangen worden door nieuwe cellen. Om een nieuwe cel te maken moeten de chromosomen worden gekopiëerd en vervolgens gelijkmatig worden verdeeld over twee dochtercellen. Dit proces wordt heel streng geregeld: meestal delen cellen alleen wanneer het nodig is en zij daartoe een opdracht krijgen. Na het kopiëren wordt het DNA opgevouwen tot compacte bundels. Een netwerk van eiwitten, het zogeheten spindle assembly checkpoint (SAC), meet of alle chromosomen klaarliggen om verdeeld te worden. De chromosomen worden vervolgens tijdens de celdeling door kleine draadjes (microtubuli) verdeeld over twee dochtercellen. Door de celdeling nauwkeurig in de gaten te houden voorkomt een cel dat de dochtercellen een onjuist aantal chromosomen, en dus een afwijkend karyotype, krijgen.

Aneuploïdie, chromosomale instabiliteit en kanker

Soms wordt er bij de celdeling een fout gemaakt, en belanden er meer of minder chromosomen in de dochtercellen en daarom verandert het karyotype. Cellen met een afwijkend karyotype worden aneuploïd genoemd en door het onjuiste aantal chromosomen kunnen zij niet meer goed werken. Het onjuiste aantal chromosomen verstoort namelijk de balans in het aantal genen; er wordt daardoor meer of minder eiwit aangemaakt dan noodzakelijk. Dit probleem kan door een cel meestal niet worden opgelost, en vaak stoppen aneuploïde cellen daarom met delen of gaan ze zelfs dood. Aneuploïde cellen komen daarom maar weinig voor in het lichaam. Wanneer cellen regelmatig fouten maken bij het evenredig verdelen van chromosomen spreekt men van chromosomale instabiliteit, ook wel afgekort als CIN. Het karyotype is dan niet stabiel maar verandert constant in

(10)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 239PDF page: 239PDF page: 239PDF page: 239

Nederlandse samenvatting voor niet-ingewijden | 239

opeenvolgende celdelingen. Omdat chromosomen als gevolg van CIN op willekeurige wijze worden gewonnen of verloren, en de balans in het aantal genen constant verstoord wordt, is CIN vaak schadelijk voor de groei van cellen.

Zoals eerder verteld delen cellen alleen wanneer zij de opdracht krijgen om te delen. Heel soms ontstaan er echter veranderingen in de genen op het DNA (mutaties) waardoor een cel niet meer goed luistert naar zijn instructies. Een cel kan daardoor ongecontroleerd gaan delen en veranderen in een kankercel die uitgroeit tot een tumor. Naast mutaties in het DNA hebben kankercellen vaak een afwijkend karyotype en zijn ze dus aneuploïd. Aneuploïdie en CIN komen voor in ongeveer 70% van alle kankers, en lijken dus kenmerkende eigenschappen te zijn van kankercellen. Dit is verrassend omdat normale cellen vaak stoppen met delen of doodgaan wanneer zij aneuploïd worden. Waarom normale cellen niet maar kankercellen wel kunnen doorgroeien wanneer zij aneuploïd worden, wordt de aneuploïdieparadox genoemd.

Het is nog onduidelijk of en hoe aneuploïdie en CIN bijdragen aan de groei van kankercellen. Er wordt gedacht dat CIN bijdraagt aan de evolutie van kankercellen. Evolutie is het proces waarbij kankercellen nieuwe eigenschappen ontwikkelen door te selecteren voor variaties die willekeurig ontstaan, bijvoorbeeld door fouten tijdens de celdeling. Zodoende kan een tumor zich aanpassen aan zijn omgeving en ongevoelig worden voor medicijnen. Het doel van het onderzoek beschreven in dit proefschrift is om de evolutie van aneuploïde karyotypes in kankercellen beter te begrijpen. Door meer kennis te verkrijgen over de evolutie van karyotypes in verschillende kankersoorten kunnen in de toekomst nieuwe therapieën worden ontwikkeld.

Samenvatting van de hoofdstukken

De invloed van aneuploïdie en CIN op tumorgroei wordt onder andere bestudeerd door het gebruik van muismodellen, omdat muizen genetisch gezien veel op mensen lijken. In hoofdstuk 1 wordt een overzicht gegeven van de muismodellen die in de afgelopen jaren zijn ontwikkeld om aneuploïdie te bestuderen. De meeste van deze modellen laten zien dat aneuploïdie op zichzelf niet leidt tot tumorgroei. Wanneer aneuploïdie wordt gecombineerd met genetische veranderingen die tumorgroei mogelijk maken zijn de tumoren vaak agressiever dan niet-aneuploïde tumoren. Dit benadrukt de behoefte van kankercellen om de nadelige gevolgen van aneuploïdie te tolereren. Om beter te begrijpen hoe dat gebeurt zijn technieken nodig die de karyotypes van kankercellen nauwkeurig in kaart kunnen brengen.

(11)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 240PDF page: 240PDF page: 240PDF page: 240

240 | Appendices

In hoofdstuk 2 worden de verschillende technieken uitgelegd die zijn ontwikkeld om de karyotypes van cellen te bepalen, ook wel karyotyperen genoemd. Een ideale techniek is in staat om het volledige karyotype van indivuduele cellen te bepalen zonder daarbij afhankelijk te zijn van delende cellen. Zo kan men bepalen of er ook maar één chromosoom is gewonnen of verloren, of er verschillen zijn tussen kankercellen binnen een tumor, en is de techniek niet bevooroordeeld tegen een snel delende groep kankercellen. De conclusie is dat huidige technieken te kort schieten op deze criteria. Een nieuwe techniek die mogelijk wel voldoet aan de vereisten heet single-cell whole genome sequencing (scWGS). Daarom heb ik mij tijdens het promotieonderzoek gericht op het ontwikkelen van deze techniek voor het karyotyperen van kankercellen. De volgende hoofdstukken gaan over het toepassen van scWGS om mijn onderzoeksvragen te beantwoorden.

In hoofdstuk 3 wordt beschreven hoe scWGS en de bijbehorende data-analyse software AneuFinder zijn ontwikkeld. In dit hoofdstuk wordt de methode gebruikt om het karyotype te bepalen in een muismodel voor T-cellymfoom, een soort bloedkanker. De T-cellymfomen worden chromosomaal instabiel door een mutatie in Mps1, een onderdeel van het SAC, waardoor het SAC niet meer goed werkt. Met behulp van scWGS wordt een terugkerend patroon ontdekt in de karyotypes van de T-cellymfomen uit verschillende muizen. Dit betekent dat alleen specifieke veranderingen in de karyotypes gunstig zijn voor tumorgroei. Tegelijkertijd zien wij verschillen binnen de tumoren die erop wijzen dat de kankercellen nog steeds fouten maken met het verdelen van hun chromosomen: ze zijn nog steeds onderhevig aan CIN. De scWGS methode wordt in bijna alle volgende hoofdstukken van mijn proefschrift toegepast en is nu ook een veelgebruikte techniek in het onderzoeksveld.

In hoofdstuk 4 wordt een muismodel beschreven waarin een ander onderdeel van het SAC is gemuteerd, namelijk Mad2. Ook deze mutatie leidt tot een defect SAC en dus CIN, en ook wordt de tumorgroei van T-cellymfoom en leverkanker versneld. Met behulp van scWGS wordt aangetoond dat er selectie is voor specifieke karyotypes in deze tumoren, maar de veranderingen verschillen tussen T-cellen en de lever. Het soort cel lijkt dus te bepalen voor welke afwijkingen selectie plaatsvindt. Verdere analyses laten zien dat er een voorkeur is voor het winnen van chromosomen waarop genen liggen die de kankergroei versnellen (zogeheten oncogenen) en voor verlies van chromosomen met genen die kankergroei vertragen (zogeheten tumor suppressor genen).

(12)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 241PDF page: 241PDF page: 241PDF page: 241

Nederlandse samenvatting voor niet-ingewijden | 241

Om beter te begrijpen wat de dynamiek is van karyotypes in kankercellen die worden gedreven door CIN heb ik een computermodel ontwikkeld waarin karyotype-evolutie wordt gesimuleerd. Dit wordt beschreven in hoofdstuk 5. Door middel van dit computermodel kunnen we bepalen met welke mate van CIN kankercellen kunnen evolueren. Het blijkt dat te veel CIN selectie voor specifieke afwijkingen onmogelijk maakt en vaak leidt tot celdood. Te weinig CIN is ook nadelig voor tumorgroei omdat er te weinig nieuwe veranderingen ontstaan. Er lijkt een optimum te bestaan in de mate van CIN waarbij er een balans is tussen het ontstaan van nieuwe veranderingen en de selectie voor die veranderingen. De voorspelde mate van CIN volgens het model kwam nauw overeen met de gemeten mate in het muismodel. Het computermodel kan worden gebruikt om de mate van CIN te bepalen in tumoren van patiënten waardoor hopelijk therapie verbeterd kan worden.

In hoofdstuk 6 hebben we in twee muismodellen voor CIN gekeken naar de vroege beginselen van tumorgroei, en het effect van constante en tijdelijke CIN. Beide muismodellen ondersteunen de bevindingen van de vorige hoofdstukken en laten zien dat er al in een vroeg stadium van de tumorgroei selectie plaatsvindt voor specifieke karyotypes. Hoewel in beide modellen uiteindelijk een vergelijkbaar karyotype ontstaat in de tumoren, komt dit karyotype eerder tot stand in kankercellen die een korte periode van CIN ervaren. Dit bouwt op de bevindingen van hoofdstuk 5 en wijst erop dat niet alleen de mate maar ook de duur van CIN belangrijk is voor de ontwikkeling van aneuploïde kankercellen.

We passen scWGS toe in hoofdstuk 7 op een menselijke huidkanker, zogeheten basaal celcarcinoom (BCC). In deze studie hebben we gevonden dat er onderscheid gemaakt kan worden tussen BCCs op basis van hun karyotypes, en dat deze groepering terug is te zien in de activiteit van genen. Dit is waardevol, omdat tot zover BCCs alleen werden gegroepeerd op basis van hoe de tumoren eruitzien onder een microscoop. Het gebruik van scWGS kan daarom bijdragen aan het classificeren van huidkankers en door de verschillende groepen in kaart te brengen kan de behandeling mogelijk beter afgestemd worden.

Tenslotte kijken we in hoofdstuk 8, als een addendum, naar drie kankersoorten die voorkomen bij kinderen: neuroblastoma, rhabdomyosarcoma, en Wilms tumor. Uit dit onderzoek blijkt dat de kans of een tumor terugkeert na behandeling gerelateerd is met de mate waarin het DNA is veranderd. Zowel afwijkingen in het karyotype als mutaties lijken een effect te hebben op het vooruitzicht van de patiënt.

(13)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 242PDF page: 242PDF page: 242PDF page: 242

242 | Appendices

Kortom, de ontwikkeling van scWGS om de evolutie van karytyopes in kanker cellen in kaart te brengen heeft zowel in muismodellen als in patiëntmateriaal veel waardevolle inzichten gegeven. Kankersoorten lijken voor veranderingen in specifieke chromosomen te selecteren om hun groei te versnellen. Het werk in dit proefschrift laat zien dat het nauwkeurig bestuderen van karyotypes in kankers essentieel is omdat het ons helpt te begrijpen hoe een tumor evolueert, en hoe deze mogelijk reageert op behandeling. Door meer inzicht te krijgen in dit proces kunnen wij de therapie voor kankerpatiënten in de toekomst nog meer verbeteren.

(14)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 243PDF page: 243PDF page: 243PDF page: 243

Acknowledgements / dankwoord | 243

ACKNOWLEDGEMENTS / DANKWOORD

This thesis is the culmination of work that would not have been possible without the help and support of many people whom I wish to thank.

Firstly, I want to thank my promotor and supervisor prof. dr. ir. Floris Foijer. Ik begon in jouw lab als stagair in oktober 2012, en ben sindsdien gedurende zeven jaar onderdeel geweest van je lab. In deze tijd heb je me nog meer enthousiast gemaakt voor wetenschap en het maken van ontdekkingen. Je hebt me altijd aangemoedigd om door te gaan ondanks alle uitdagingen en tegenslagen. Vooral tijdens het laatste jaar, zowel in Groningen als op afstand in Londen, heb je me gesteund en begeleid om dit proefschrift tot een succesvol einde te brengen. Ik kan je niet genoeg bedanken voor al het vertrouwen en alle steun tijdens zeven heel bijzondere jaren. Het was een voorrecht om in jouw onderzoeksgroep te mogen werken, en ik wens je het allerbeste toe voor de toekomst.

Secondly, my thanks go out to my second promotor prof. dr. Gerald de Haan and to my mentor prof. dr. Peter Lansdorp for their support, suggestions, and encouragement during my progress meetings.

I also wish to thank the members of the assessment committee, prof. dr. Barbara Bakker,

prof. dr. J.J. Schuringa, and prof. dr. Lodewyk Wessels for taking the time and effort

to read and assess my thesis. Also, thanks to funders and collaborators for making these projects into a success.

Being a PhD student can sometimes feel like you are on your own little island, not knowing what to do or where to go next. Fortunately, there have been many people in the lab who have helped me throughout the years. Petra, jij wordt soms (terecht) de moeder van het lab genoemd. Je zorgde er altijd voor dat wij veilig en nauwkeurig te werk gingen, maar bood ook een schouder om op te huilen als het even niet meer ging. Duizend maal dank voor alles wat je me hebt geleerd en alle hulp die me je hebt gegeven in het lab (van RNA-seq tot muizenwerk). Good goan! Michael, thank you for your invaluable input when it came to the computational side of my work. Much of the work in this thesis would not have been possible without you! René, bedankt voor al jouw bioinformatische hulp! Martha, bedankt voor alles wat je me hebt geleerd als het gaat om muizenwerk!

(15)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 244PDF page: 244PDF page: 244PDF page: 244

244 | Appendices

I also wish to thank all past and present members of the Foijer lab and CRISPR/iPSC facility for their suggestions and ideas during lab meetings, and for all the fun we have had together! Amanda, Catalina, Christy, Laura, Lin and Othman, good luck with finishing your PhD! Andréa, blijf goed op stoom en ik wens je veel success als opvolger van mijn project! Current lab members Mathilde, Jonas, and Sahil, and former lab members Jorge,

Klaske, Eslie, Yinan, and Weilin, thank you all for your input and time during coffee

breaks! I also want to thank the members of the Bruggeman lab, Sophia, Inna, Irena,

Marlinde, Tosca and Walderik for their input during lab meetings and elsewhere.

During my time as a PhD student, I have had the privilege to teach and supervise many undergraduate students. I wish to especially thank Alicia, Nynke, Linda, Maria, Anoek,

Maaike, Stephanie, and Anne for all your hard work. It was a joy to work with you and

good luck with your future careers!

A core technique used in many chapters of this thesis has been single-cell DNA sequencing. This would not have been possible without the hard work and dedication of the ERIBA sequencing facility. Diana, Hilda, Nancy, Karina, Jennefer, and Inge; thank you for all your support and help during the many sorting sessions and for all the libraries preps! I also wish to thank Aaron and Maria for developing AneuFinder which has become a vital tool to analyse scWGS data. My thanks also to Tristan and Victor for their bioinformatics support. Thanks to all ERIBA members for their contributions during work discussions and the Friday afternoon drinks!

In addition, I want to thank the people at the CDP, in particular Natascha, Michel, and

Annemieke, for their support during all animal procedures. I also want to thank the people

at the Central Flowcytometry Unit, Geert, Teo, Johan, and Wayel, for all their help during the single-cell sorts.

Two dear friends have been a close part of my PhD life in Groningen, and I have shared many adventures with them, both inside and outside the lab: my two paranymphs Arthur & Daniëlle. Arthur, muito obrigado por tudo, and I wish you all the best with finishing your PhD! I hope to see you again in London very soon! Daniëlle, bedankt voor alle gezellige kletsmomenten en veel success met je nieuwe baan!

(16)

553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker 553979-L-bw-Bakker Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021 Processed on: 25-2-2021

Processed on: 25-2-2021 PDF page: 245PDF page: 245PDF page: 245PDF page: 245

Acknowledgements / dankwoord | 245

Many thanks to Ineke de Haan for designing the cover of this thesis, and thanks to

Gildeprint for their help with printing.

Of course, I could always rely on the support of my family and friends. Lieve familie en

schoonfamilie, bedankt dat jullie altijd zo begaan zijn geweest met mijn onderzoek en

mij hebben gesteund. In het bijzonder mijn ouders, Pap en Mam, jullie bieden me altijd een veilige haven aan om bij te tanken, bij te kletsen, of lekker uit te janken. Zonder die steun had ik het niet gered, en daar blijf ik jullie altijd dankbaar voor.

And finally, Judith, mijn allerliefste. Jij hebt tijdens mijn PhD een heel bijzondere rol gespeeld. Met jou kon ik altijd lachen en ook heel prettig samenwerken. Op de valreep van mijn tijd in Groningen ben je een nog veel bijzonderdere rol in mijn leven gaan spelen. Na ruim zes jaar samenwerken kwamen we er eindelijk achter hoe lief we elkaar werkelijk vonden. Ik ben heel erg blij en dankbaar voor jouw hulp tijdens de laatste loodjes en kijk er naar uit om het leven samen met jou te delen.

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

Deze be- vestigden de positieve ANA (titer 1:1280) maar con- cludeerden met verschillende specifieke ELISA’s dat het serum geen anti-Jo-1 bevatte, maar anti-Mi2, een marker

Daarna schuift de leerling net zo lang het preparaat allerlei kanten op tot hij de chromosomen in het midden van het beeld ziet... Een derde preparaat komt uit een doos waarin

2p 3 „ Kan uit afbeelding 2 afgeleid worden of de erfelijke vorm van borstkanker in deze familie veroorzaakt wordt door een verandering in gen A en/of door een verandering in gen

De foto van figuur 6 zou geen bewegingsonscherpte hebben vertoond als de auto zich tijdens de opname 1,5 cm of minder had verplaatst. 3p 15 † Bereken de lengte Ɛ van

The recent advent of single-cell whole genome sequencing (scWGS) technology facilitates addressing this question, as it allows to infer CIN from intratumour karyotype heterogeneity

Iterated canonical aberrations (ICAs) were identified on the combined information of sequence and copy number aberration data for each tumour by the following process: (1)

Throughout tumour development random chromosome mis-segregations will enhance or decrease cellular fitness, ultimately resulting in cell death, cell cycle arrest or

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