Caroline Goupille a obtenu son doctorat en biologie et santé à l'Université de Nantes (France), et a effectué deux stages postdoctoraux (CNRS d'Orléans, France et Farmington Hospital, CT, USA). Intéressée par la santé et la recherche humaine, elle a obtenu un diplôme en investigation clinique de l'Université Paris 6 (France) en 2004. Cette même année, elle a rejoint le CHRU de Tours (France) en tant que collaboratrice scientifique et intégré l’unité de recherche labellisée INSERM « Nutrition, Croissance et Cancer » de l’université de Tours.
Ses principaux projets de recherche concernent la prévention en cancérologie en s’intéressant particulièrement aux facteurs environnementaux comme l’obésité et la nutrition. La stratégie développée est l’analyse de la composition du tissu adipeux (taux de cholestérol et phytostérols, profil des acides gras, taux de vitamines liposolubles…) pour décrire le profil nutritionnel de chaque individu. Ces biomarqueurs sont ensuite utilisés pour établir des liens avec les critères d'agressivité du cancer du sein ou des ovaires et les risques de progression. L’objectif est d’identifier les facteurs bénéfiques ou délétères et de rassembler les données scientifiques nécessaires à l’élaboration de stratégies nutritionnelles pour la prévention des rechutes en cancérologie.