Mariana Brandão concluiu o Mestrado em Medicina pela Universidade do Porto, Portugal, em 2010. Realizou o Internasto de Ano Comum em 2011 e, após isso, o Internasto de Oncologia Médica de 2012 a 2017, no Instituto Português de Oncologia do Porto (IPO). Como parte da sua formação, realizou um curto estágio clínico no Royal Marsden NHS Foundation Trust, Reino Unido. Tornou-se especialista em Oncologia Médica em outubro de 2017.
Posteriormente, realizou um research fellowship no Institut Jules Bordet, em Bruxelas, Bélgica, até dezembro de 2020. Trabalhou na concepção e revisão de protocolos de ensaios clínicos e de outros documentos relacionados com os ensaios, como medical advisor. Além disso, desenvolveu outros projetos de investigação clínica, com dados originais e escreveu revisões sistemáticas e clássicas, entre outros projetos. Além disso, iniciou um projeto de investigação translacional sobre o impacto da infecção por HIV em doentes com cancro da mama.
Concluiu o seu Programa de Doutoramento em Saúde Pública da Universidade do Porto em maio de 2021. No âmbito deste doutoramento, esteve em Moçambique em diversas ocasiões desde 2015, a desenvolver a primeira coorte prospetiva de doentes com cancro da mama no país – a coorte Moza-BC. Estudou a distribuição dos subtipos de cancro da mama e o seu impacto na etiologia, tratamento clínico e sobrevivência das doentes.
Tem também trabalhado com uma coorte de doentes com cancro da mama no Instituto Português de Oncologia do Porto (a coorte NEON-BC), estudando a relação entre a heterogeneidade biológica e socioeconómica das doentes com cancro da mama e as suas implicações na utilização de recursos de saúde.
Desde janeiro de 2021 que trabalha como assistente hospitalar de Oncologia Médica no Institut Jules Bordet, desempenhando atividades clínicas e de investigação na Clínica de Oncologia Torácica. Está atualmente a desenvolver um ensaio clínico para a aplicação da biopsia líquida no diagnóstico das alterações moleculares em doentes com tumores avançados do pulmão.