Наталья Ивановна в 2011 году защитила докторскую диссертацию на тему: «Комплексный анализ наследственной формы рака молочной железы и/или яичников: молекулярно-генетические и фенотипические характеристики».
Основные направления научной работы: молекулярно-генетическая диагностика наследственных заболеваний (семейный аденоматоз толстой кишки, семейный аденоматозный полипоз – САП, синдром Линча (наследственный не полипозный рак толстой кишки), синдром Пейтса-Егерса), разработаны и внедрены протоколы ДНК-диагностики генов предрасположенности к этим синдромам: гены APC, MYH, MLH1, MSH2, MSH6, STK11.
Член Российской ассоциации колопроктологов и Общества медицинских генетиков.
Автор более 100 научных публикаций в отечественных и зарубежных журналах.