Dedicó su formación de posgrado en la Université Catholique de Louvain en su país natal, Bélgica, y su formación de posgrado en el University of Texas MD Anderson Cancer Center (Houston, Texas) a adquirir experiencia en investigación y contribuir a los avances en este campo.
En 2001, creó su propio laboratorio en el Cleveland Clinic Lerner Research Institute (Cleveland, Ohio), donde ascendió en todos los rangos de la facultad, desde asistente hasta profesor titular, y en 2018, ella y su equipo se trasladaron al Children’s Hospital of Philadelphia y a la University of Pennsylvania (Filadelfia, Pensilvania).
La Dra. Lefebvre creó su nicho de laboratorio basándose en nuevas direcciones de investigación que su trabajo postdoctoral ayudó a abrir con el descubrimiento de funciones maestras para la proteína SOX9 en la definición de las células del cartílago. Rápidamente, su equipo demostró que SOX9 recibe una ayuda fundamental de SOX5 y SOX6, y amplió sus investigaciones, a menudo en colaboración con investigadores de todo el mundo, a las funciones de estos y otros miembros de la familia SOX en procesos biológicos como la neurogénesis, la esquelogénesis y la eritropoyesis. Sus hallazgos contribuyeron a construir el dogma actual de que, en conjunto, los veinte factores SOX son determinantes maestros de casi todos los tipos de células.
Los proyectos actuales en el laboratorio de Lefebvre continúan definiendo la importancia de los factores SOX desde el desarrollo hasta la edad adulta, buscan dilucidar los mecanismos por los cuales las variantes en los genes SOX causan enfermedades (SOXopatías) y tienen como objetivo desarrollar terapias génicas para algunas de estas enfermedades.
Por ejemplo, un proyecto se centra en el síndrome del neurodesarrollo de Lamb-Shaffer, debido a las variantes de SOX5, y otro en el síndrome del neurodesarrollo de TOLCAS que el equipo de Lefebvre, en colaboración con otros, descubrió que se debía a las variantes de SOX6. La Dra. Lefebvre ha recibido múltiples honores y premios por sus contribuciones a la investigación y siempre ha sido un miembro activo de la comunidad científica, a saber, como revisora o editora de varias revistas, miembro de los NIH y otras secciones de estudio, y oradora u organizadora de conferencias internacionales.
Sobre todo, disfruta colaborando con investigadores a nivel local y mundial, formando a las próximas generaciones de investigadores y ayudando a las familias con niños afectados por SOXopatías.