Durante su tesis doctoral, el Dr. Cadiñanos estudió diversas proteasas implicadas en los procesos tumorales y participó en un relevante trabajo sobre el envejecimiento acelerado. Tras ello, realizó una estancia en el Dana Farber Cancer Institute de Boston. A su vuelta al laboratorio del Profesor Carlos López Otín contribuyó a la realización de un estudio que relacionaba por primera vez el envejecimiento acelerado con los mecanismos de supresión tumoral. En 2006 el Dr. Cadiñanos comenzó una estancia postdoctoral en el laboratorio del Profesor Allan Bradley, en el Wellcome Trust Sanger Institute de Cambridge, donde desarrolló proyectos de investigación relacionados con la identificación de nuevos genes implicados en el cáncer. Los trabajos científicos del Dr. Cadiñanos se han publicado en revistas tan prestigiosas como Nature, Science, Nature Genetics y Nature Medicine.
El Dr. Cadiñanos es miembro de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM), y actualmente imparte clases en el "Máster en Biomedicina y Oncología Molecular" del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias.
Desde septiembre de 2008 dirige el Laboratorio de Medicina Molecular del IMOMA, donde se realizan análisis de ADN, ARN y proteínas orientados principalmente a la caracterización molecular de tumores para personalizar el tratamiento de pacientes oncológicos, así como estudios necesarios para el proceso de Consejo Genético. El Dr. Cadiñanos participa en diversos proyectos de investigación en colaboración con la Universidad de Oviedo, con el Instituto Catalán de Oncología y con el Wellcome Trust Sanger Institute de Cambridge. Asimismo, el Dr. Cadiñanos es el responsable del biobanco del IMOMA, un servicio que permite el almacenamiento de muestras en condiciones óptimas de conservación para la realización de futuros estudios moleculares.