Su investigación considera cómo el sexo y el género impactan el sistema inmunológico.
[6] Al inactivar las células T reguladoras y controlar la presencia de ortohantavirus en los roedores, Klein demostró que los virus hantaviridae logran la persistencia mediante la explotación de estas células T reguladoras.
[6][7] Mientras comenzaba su carrera académica en neurociencia, Klein se interesó más en la función del sistema inmunológico.
[13] Sus hallazgos pueden indicar que los hombres necesitan una dosis diferente o aumentos de vacunación contra la influenza más frecuentes para las mujeres.
[13][14] Durante la pandemia de COVID-19, Klein se interesó en las diferencias entre la forma en que hombres y mujeres respondían al síndrome respiratorio agudo severo CoronaVirus 2 (SARS-Cov-2).