Kaarel on teadlane ja leiutaja geenitehnoloogia erialal, kes omandas doktorikraadi Tartu Ülikooli molekulaardiagnostika erialal ning on seejärel töötanud Rootsi Karolinska Instituudis ja Helsingi Ülikoolis. Kaarel on NIPTIFY Focus Plus testi arhitekt ja arendaja. Kaarel on avaldanud enam kui 60 teadusartiklit ja on Tartu Ülikooli molekulaarmeditsiini kaasprofessor.