René Castelein is opgeleid als algemeen orthopedisch chirurg en heeft in het verleden het vak in de volle breedte beoefend. Zijn belangstelling gaat met name uit naar de wervelkolom als de ‘centrale as’ van het lichaam, waar zenuwen, botten, gewrichten en spieren bij elkaar komen.

In het kader van zijn opleiding heeft hij dan ook een fellowship in de Verenigde Staten gedaan, waar de focus lag op het gebied van vergroeiingen van de rug, zoals scoliose en kyfose. In zijn hele professionele leven, eerst in het ‘Onze Lieve Vrouwe Gasthuis’ in Amsterdam, later in het ziekenhuis de Weezenlanden (nu: Isala Klinieken) in Zwolle, en de laatste 18 jaar als Hoogleraar en afdelingshoofd van de afdeling orthopedie in het Universitair Medisch Centrum Utrecht ging zijn meeste aandacht uit naar aandoeningen van de rug. Aandoeningen die hij op grote schaal behandelde zijn hernia’s, stenoses, breuken, metastases, en vergroeiingen.

Professor Castelein heeft bestuursfuncties vervuld in de Nederlandse Orthopedische Vereniging, de International Research Society of Spinal Deformities, de Nordic Spinal Deformities Society en de International Group for Advancement in Spinal Science. Hij heeft ongeveer 200 wetenschappelijke artikelen en hoofdstukken in boeken gepubliceerd, hij heeft gastlezingen verzorgd op vrijwel alle continenten en is, samen met zijn collega dr. Moyo Kruyt, de uitvinder van een gepatenteerd implantaat voor de rug.