Gengou arbeitete am belgischen Institut Pasteur in Brüssel. Mit Jules Bordet isolierte er 1906 Bordetella pertussis in Reinkultur und postulierte es als den Verursacher des Keuchhustens. 1912 entwickelten beide den ersten Keuchhusten-Impfstoff. Des Weiteren leistete er wesentliche Grundlagenforschung für heutzutage übliche Testverfahren für Krankheiten (zum Beispiel für den Wassermann-Test von August von Wassermann).
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