Le Dr Davis dirige un programme de recherche translationnelle qui vise à comprendre les mécanismes biologiques à l’origine des arythmies cardiaques, des maladies inflammatoires du cœur et du vieillissement cardiaque, et à transformer ces découvertes en nouveaux traitements. Les principaux axes de recherche comprennent la fibrillation auriculaire, la sarcoïdose cardiaque et l’inflammation myocardique, ainsi que les mécanismes régissant le vieillissement du cœur et la réparation des lésions cardiaques.

L’accent sur le transfert des découvertes du laboratoire au chevet des patients est une des caractéristiques distinctives du programme de recherche du Dr Davis. Son laboratoire allie études mécanistiques sur des cellules et tissus humains, modèles animaux de petite et de grande taille, développement thérapeutique, fabrication des produits biologiques, démarches réglementaires et essais cliniques.

Le développement de vésicules extracellulaires dérivées du cœur humain comme thérapie pouvant modifier l'évolution de la fibrillation auriculaire constitue un important axe de recherche. Ce programme étudie la façon dont les vésicules extracellulaires inhibent l’activation de l’inflammasome NLRP3 et le remodelage fibro-inflammatoire des oreillettes. Il est passé des découvertes mécanistiques à partir de modèles cardiaques humains aux études précliniques d’efficacité et d’innocuité, à une production conforme aux bonnes pratiques de fabrication (BPF) et enfin au développement de la première évaluation clinique chez l’humain. 

Le laboratoire du Dr Davis étudie également la sarcoïdose cardiaque et d'autres formes de maladies inflammatoires du cœur, y compris les mécanismes reliant l'inflammation myocardique, la fibrose et les arythmies. Ces travaux ont notamment conduit à la création du premier modèle expérimental de sarcoïdose cardiaque induite, qui est maintenant utilisé pour étudier les mécanismes de la maladie, les biomarqueurs et les stratégies thérapeutiques potentielles.

Une troisième avenue de recherche porte sur la biologie du vieillissement cardiaque et de la réparation myocardique, y compris le développement d’approches biologiques visant à préserver ou à restaurer la fonction cardiaque au cours du vieillissement.

Le Dr Davis enseigne également au premier cycle et aux cycles supérieurs en biologie cardiovasculaire ainsi qu’en médecine clinique et translationnelle à l’Université d’Ottawa.

Il est par ailleurs fondateur et PDG de Rhythm Biotherapeutics inc., une entreprise de biotechnologie qui développe des thérapies basées sur les vésicules extracellulaires pour traiter la fibrillation auriculaire.