La Dra. Guadalupe Sabio se graduó en Ciencias Veterinarias por la Universidad de Extremadura, donde realizó su tesis, obteniendo el premio a la mejor Tesis Doctoral (2001). Obtuvo su doctorado en el Medical Research Council británico en Dundee y en la Universidad de Extremadura bajo la supervisión de la Dra. Ana Cuenda y Francisco Centeno, en el departamento de Philip Cohen, donde descubrió diversos sustratos de p38γ y p38δ. Este trabajo quedó documentado en Biochemical Journal (2004) y EMBO Journal (2005). Su tesis recibió el Premio a la Mejor Tesis Doctoral en la Universidad de Extremadura (2005).

Tras doctorarse, se trasladó a la Universidad de Massachusetts (UMASS) en Worcester, MA, EE.UU., para estudiar la función in vivo de las MAPK junto al Dr. Roger Davis. Allí realizó importantes contribuciones al entendimiento del papel de JNK1 en distintos tejidos y su implicación en la diabetes, plasmadas en varias publicaciones como primera autora. En Science (2008), describió la interacción de JNK1 en el tejido adiposo con el hígado. El resto de sus hallazgos durante su estancia en UMASS se publicaron en Cell Metabolism (2009), Molecular and Cellular Biology (2010), Genes & Development (2010) y Trends in Biochemical Sciences (2010). También participó en colaboraciones publicadas en Science (2008), International Journal of Biological Sciences (2009), Journal of Immunology (2011), Blood (2011), Cell (2009) y Cell Metabolism (2014).

Posteriormente, estableció su propio grupo de investigación en el CNIC, financiado con una ERC Starting Grant, centrado en el estudio del papel de las quinasas de estrés en el desarrollo de enfermedades metabólicas y cáncer. Entre sus investigaciones destacan el análisis de la función de estas quinasas en el metabolismo hepático y el desarrollo de cáncer, con publicaciones en Journal of Clinical Investigation, EMBO Journal, Nature, PNAS y eLife. Además, ha analizado el papel de estas quinasas en el metabolismo del tejido adiposo y su función endocrina, reflejado en publicaciones como Nature Communications, PLOS Biology y Journal of Experimental Medicine.

Recientemente, su investigación se ha centrado en el estudio de la función de las SAPK (p38/JNK) en el metabolismo y la funcionalidad cardíaca, con publicaciones destacadas en Nature Communications y PLOS Biology. Actualmente, su trabajo se enfoca en comprender la interacción entre diferentes órganos durante la homeostasis y la enfermedad, poniendo énfasis en la respuesta al estrés, el control del ritmo circadiano y la regulación metabólica a través de la mitocondria.

La Dra. Sabio ha sido ponente invitada en más de 70 congresos nacionales e internacionales. Además, ha dirigido con éxito 9 tesis doctorales, todas con calificación sobresaliente cum laude, algunas premiadas por su excelencia, y actualmente supervisa otras 3 tesis. También ha tutorizado más de 30 trabajos de fin de grado y máster.

Comprometida con la divulgación científica y el fomento de vocaciones, especialmente entre niñas, es fundadora de una asociación para acercar la ciencia a la infancia, con especial énfasis en inspirar a niñas hacia carreras científicas, organizando actividades escolares y eventos divulgativos. Además, ha sido coordinadora y tutora del máster de Biomedicina de la Universidad Autónoma de Madrid impartido en el CNIC.

Su destacada trayectoria ha sido reconocida con numerosos premios:
Premio L’Oréal-UNESCO España (2010) Premio Fundación Princesa de Girona (2012) Estrella de Madrid (2014) Premio SEBBM (Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular) (2016) Investigadora Joven de EMBO (2017) Premio AstraZeneca para Jóvenes Investigadores (2018) Premio Fundación Jesús Serra (2018) Premio Young Investigator de la European Society for Clinical Investigation (2020) Premio Fundación Banco Sabadell a la Investigación Biomédica (2021) Premio Fundación Dr. Antoni Esteve (2021) Medalla de Extremadura y Medalla de la Provincia de Badajoz (2022) Premio Jóvenes Investigadores de la Universidad de Alcalá (2022) Premio Carmen y Severo Ochoa de Biología Molecular (2023) Premio a la Mejor Trayectoria Científica «Juan Florencio Macías Núñez» (2023) Cátedra FIIPERVA y Premio One Health (2023) Premio ABC Salud (2024).

Ingresó como miembro numerario de la Real Academia de Ciencias Veterinarias de España el 17 de Febrero de 2025.