Summary Stem and progenitor cells have the capacity to balance self-renewal and differentiation. Hematopoietic myeloid progenitors replenish more than 25 billion terminally differentiated neutrophils every day under homeostatic conditions and can increase this output in response to stress or infection. At what point along the spectrum of maturation do progenitors lose capacity for self-renewal and become irreversibly committed to differentiation? Using a system of conditional myeloid development that can be toggled between self-renewal and differentiation, we interrogated determinants of this ‘point of no return’ in differentiation commitment. Irreversible commitment is due primarily to loss of open regulatory site access and disruption of a positive feedback transcription factor activation loop. Restoration of the transcription factor feedback loop extends the window of cell plasticity and alters the point of no return. These findings demonstrate how the chromatin state enforces and perpetuates cell fate and identifies potential avenues for manipulating cell identity. Highlights There exists a point of irreversible commitment in granulocytic differentiation Chromatin state dynamics establish the transition from self-renewal to differentiation commitment Reduced chromatin accessibility underlies an irreversible loss of regulatory site access Restoration of a transcription factor feedback loop alters the differentiation commitment point

Summary Cancer is the second leading cause of death globally, due primarily to metastatic dissemination and colonization of distal sites. Recurrent genetic drivers of metastasis are elusive, suggesting that, unlike the stereotyped mutations promoting primary tumor development, drivers of metastasis may be variable. Here, we interrogate pathways governing metastasis through CRISPR/Cas9-based forward genetic screening in a genetically defined colorectal adenocarcinoma tumor organoid (tumoroid) model using e x vivo invasion screens and orthotopic, in vivo screens for gain of metastatic potential. We identify Ctnna1 and Bcl2l13 as bona fide metastasis suppressors. CTNNA1 loss promotes carcinoma cell invasion and migration through an atypical EMT-like mechanism, whereas BCL2L13 loss promotes cell survival after extracellular matrix detachment and non-cell-autonomous macrophage polarization. Ultimately, this study provides a proof-of-principle that high-content forward genetic screening can be performed in tumor-organoid models in vivo and identifies novel regulators of colon cancer metastasis.