Dopo essersi laureato in medicina e specializzato in pediatria presso l'Università "Federico II" di Napoli, ha trascorso molti anni prima in Inghilterra e poi negli Stati Uniti dove è diventato professore associato presso il dipartimento di Genetica molecolare e umana del Baylor College of Medicine e condirettore del Baylor Human Genome Center di Houston, Texas. Nel 1994 è rientrato in Italia per fondare il TIGEM, di cui è Direttore Scientifico; il TIGEM è un polo di eccellenza della ricerca italiana, dove lavorano circa 220 ricercatori provenienti da tutto il mondo. Insieme al suo team di ricercatori ha individuato mutazioni geniche alla base di molte malattie genetiche rare. La sua scoperta del gene TFEB, che controlla il funzionamento dei lisosomi, ha avuto un grande impatto nel campo della biologia cellulare ed in quello delle malattie neurodegenerative.