Dr. Kaya Bilgüvar 20 yılı aşkın süredir insan genetiği alanında çalışmalar yürütmektedir. 2021 yazında Türkiye’ye dönerek Acıbadem Üniversitesi Tıbbi Genetik Anabilim Dalı’nda ve ACURARE’de görev alan Kaya Bilgüvar aynı zamanda 2005 yılından beri çalışıyor olduğu Yale Üniversitesi Beyin Cerrahisi ve Genetik Anabilim Dallarında adjunct doçent olarak araştırmalarını sürdürmektedir. Temel ilgi alanları insan sinir sisteminin yapı ve işlevini etkileyen gelişimsel hastalıkların genetik nedenlerinin bulunması ve hastalardan elde edilen hücrelerle geliştirilen 2 ve 3 boyutlu nöral sistemler ile altta yatan düzensizliklerin aydınlatılmasıdır. 2013-2021 yılları arasında araştırmalarına ek olarak Yale Genom Araştırmaları Merkezi’nde sırası ile yardımcı direktör ve direktör olarak yöneticilik yapmış, bu dönemde birçok büyük ölçekli genetik araştırmaya ve tanı amaçlı klinik uygulamaya yeni nesil dizileme metotlarını uygulayarak ve geliştirerek katkı sağlamıştır.