Mieszko Wilk zdobył stopień doktora z zakresu nauk biomedycznych (2013) prowadząc badania w Instytucie Medycyny Regeneracyjnej (REMEDI) w Galway w Irlandii. Badania dotyczyły rozwoju nowych metod zahamowania odrzutu rogówki oka po transplantacji wykorzystując wektory lentiwirusowe w celu dostarczenia genów kodujących czynniki immunosupresyjne. Następnie w 2013 roku podjął pracę jako naukowiec w Trinity Biomedical Sciences Institute (TBSI) w Trinity College Dublin w Irlandii.
Zainteresowania badawcze dr. Wilka koncentrują się na regulacji oraz modulowaniu odpowiedzi immunologicznej indukowanej podczas infekcji, szczepień oraz poprzez procesy nowotworzenia w celu rozwijania nowych immunoterapeutyków. W 2019 r. dr Wilk odbył staż jako główny wykonawca w firmie Avectas Ltd. (Irlandia) działającej w obszarze immunoonkologii testując różne metody tworzenia i modyfikowania limfocytów CAR-T. Pracował również w firmie Molecure w Warszawie jako lider grupy badawczej i kierownik projektu dotyczącego zastosowania nowego małocząsteczkowego inhibitora USP7 w leczeniu nowotworów.
Dr Wilk opublikował wiele artykułów w wiodących czasopismach międzynarodowych z dziedziny immunologii, immunoonkologii oraz chorób zakaźnych (Journal of Experimental Medicine, Nature Communications, Trends in Microbiology, Mucosal Immunology). Jest również współautorem rozdziału w książce pod tytułem „Krztusiec: Epidemiologia, Immunologia i Ewolucja” opublikowanego przez Oxford University Press (2019).