Woutersen doet onderzoek naar de ontwikkelingsstoornis Noonan Syndroom (NS). Ze richt zich op een relatief weinig bestudeerd symptoom van deze stoornis: de afwijkingen in het lymfesysteem dat bij zo’n 20% van de patiënten voorkomt. In haar experimenten gebruikt ze de zebravis als modeldier om het verband te bestuderen tussen deze afwijkingen en mutaties in het gen "PTPN11" dat, hoewel aanwezig bij veel patiënten, niet alle heterogeniteit in de symptomen van de ziekte kan verklaren. De zebravis, die binnen vijf dagen volwassen is en een volledig ontwikkeld lymfatisch vaatstelsel heeft die Woutersen in haar onderzoek fluoriserend kan maken, is daarvoor een uitstekend modeldier.

Voor haar positie als promovendus bij het Hubrecht Institute, deed Woutersen een onderzoeksstage bij het Erasmus MC. Daar onderzocht ze mutaties in het DNA van kankerweefsel.