(CNN) Av de mer än 3 000 myggarter som finns i världen är det bara ett fåtal som har utvecklats för att specialisera sig på att suga människoblod.

Hur människobitande myggor spårar oss så effektivt är för närvarande inte känt, men det spelar roll, eftersom de inte bara får oss att klia. De bär också på farliga sjukdomar som zika, dengue, West Nile-virus och malaria som kan vara dödliga.

Om man stoppar dessa irriterande insekter i deras spår kan man faktiskt rädda upp till en halv miljon liv som går förlorade till följd av dessa sjukdomar varje år.

”I vart och ett av de fall där en mygga har utvecklats för att bita människor – vilket bara har hänt två eller tre gånger – blir de otäcka sjukdomsvektorer”, säger Carolyn ”Lindy” McBride, biträdande professor i ekologi och evolutionsbiologi vid Princeton Neuroscience Institute i New Jersey.

Det är därför hon vill förstå hur de hittar och riktar in sig på människor.

Myggor kan känna lukten av oss

”Myggor väljer för det mesta vad de ska bita baserat på lukt”, säger McBride, vars labb fokuserar på myggarten Aedes aegypti som utvecklats för att bita människor specifikt.

Endast kvinnliga myggor suger blod eftersom de behöver det för att producera sina ägg. Att veta hur en potentiellt sjukdomsbärande kvinnlig mygga sniffar upp en människa, samtidigt som den ignorerar andra varmblodiga djur, är en viktig fråga.

Här visas honmyggor av den djurätande afrikanska underarten Aedes aegypti formosus (vänster) och den människobetande, globalt invasiva underarten Aedes aegypti aegypti (höger).

När detta är bättre känt kan mycket effektivare repellenter – eller bete för att locka bort myggor från människor – tillverkas, vilket kan rädda liv, säger Christopher Potter, docent i neurovetenskap vid Johns Hopkins Universitys Center for Sensory Biology.

Om forskarna kan styra luktsinnet, ”kan vi verkligen styra vad dessa myggor gör”, säger Potter, som studerar en annan människospecifik mygga, Anopheles, som bär på malaria.

Våra lukter är komplicerade

Det är ingen lätt fråga att besvara, eftersom alla djurs lukter består av hundratals kemiska föreningar som blandas samman i specifika proportioner.

”De faktiska kemikalier som finns i mänsklig lukt är i princip desamma som de kemikalier som finns i djurlukt – det är förhållandena och den relativa förekomsten av dessa föreningar i mänskliga blandningar som är unika”, säger McBride, vars forskning fokuserar på dessa frågor.

Varje gång en hungrig mygghona flyger förbi gör den komplexa kemiska beräkningar i sin lilla hjärna och räknar ut vad som är en människa, vad som är en hund och vad som är en blomma.

Ett bibliotek av dofter

”För att undersöka detta bestämde vi oss för att registrera den neurala aktiviteten i hjärnan hos honorna samtidigt som vi utsatte dem för naturliga luktutdrag från människor och djur”, skrev Zhilei Zhao, doktorand i McBrides labb, i en Twitter-tråd som beskriver labbets arbete. Det tog fyra år att utveckla ”de nödvändiga genetiska reagenserna, luktleveranssystemen och analysmetoderna”, skrev Zhao.

(Från vänster) Noah Rose, postdoktoral forskare vid Princeton, och Gilbert Bianquinche undersöker ett trädhål nära Kedougou, Senegal, för Aedes aegypti-larver. Mer än hälften av världens befolkning lever i områden där Aedes aegypti-myggor förekommer.

McBrides labbteam skapade ett bibliotek över den kemiska sammansättningen av djurlukter. ”Den datamängden finns egentligen inte – så vi bestämde oss för att gå ut och samla in den själva”, säger Jessica Zung, doktorand i McBrides labb.

Zung har hittills samlat in doftprover från cirka 40 olika djur, däribland marsvin, råttor, vaktlar med flera.

En gemensam förening stack ut

Vid jämförelse av några av dessa med de 16 proverna från människor var det något som stack ut. Decanal, en enkel, vanlig förening, är särskilt rikligt förekommande i mänsklig hud, sade Zung.

Utomatisk i naturen, hos människor kommer decanal från en annan, mer komplex förening. Zung grävde i arkiven för att hitta forskning från 1970-talet (mycket av den gjordes ursprungligen för att hitta ett botemedel mot akne) som beskrev hur när en komponent i vår huds naturliga oljor, sapiensyra, bryts ner, blir decanal kvar. Denna syra (vilket framgår av namnet) finns bara hos människor. Det är den som sannolikt leder till de höga nivåerna av decanal som hjälper myggen att lukta sig till oss, men fler studier måste göras.

Att förstå vad myggen luktar sig till är bara en del av historien; att veta hur de gör det är också viktigt. För att se exakt hur myggor använder detta sinne uppfödde forskarna genetiskt modifierade Aedes aegypti-myggor ”så att vi kunde skära upp deras små, små huvuden och lägga dem under ett fint mikroskop och faktiskt se hur neuronerna avfyras när de utsätts för mänskliga och animaliska lukter”, säger McBride.

Forskarlaget visste redan att myggor har omkring 60 olika typer av neuroner som känner av lukter, så när de tittade i insekternas hjärnor trodde de att de skulle kunna se en hel del aktivitet. Men det var förvånansvärt tyst, vilket betyder att signalen kanske var ganska enkel, ner till bara ett par typer av neuroner.

”En typ av neuron reagerade riktigt starkt på både människor och djur. En annan typ av neuron reagerade på båda – men den reagerade mycket starkare på människor än på djur”, säger McBride om det arbetet. Så det kan vara så enkelt som att myggans hjärna jämför bara två typer av neuroner.

Den här typen av forskning har bara varit möjlig sedan tekniken för att studera mygghjärnor i detalj blev tillgänglig, vilket skedde först nyligen. ”Det har traditionellt sett varit mycket svårt att studera detta på den nivå vi gör det nu”, säger Potter.

Ett exempel på snabb evolution

Otroligt nog har myggor som riktar sig mot människor utvecklats till att kunna göra detta bara under de senaste 5 000 åren, så det är ett ”riktigt fantastiskt exempel på snabb evolution”, sa McBride.

Aedes aegypti, även känd som ”gula febermyggan”, bär också på dengue, zika och chikungunya. Den har sitt ursprung i Afrika och kom troligen till sitt nuvarande utbredningsområde i södra USA och Central- och Sydamerika med slavskepp under 1600-talet, enligt McBride.

Dessa sjukdomar dödar och sjuka tusentals människor varje år, vilket är anledningen till att myggor har kallats ”världens dödligaste djur” av US Centers for Disease Control and Prevention. McBride och Potter hoppas att deras arbete kan användas av andra som arbetar med repellenter och attraktionsmedel för att förebygga sjukdomar.

Det är enkelt att hålla dem borta

Som insiderkunskap om hur man undviker att bli biten i sin egen trädgård säger McBride att hon använder en fläkt.

”Låt den blåsa luft över platsen där du sitter utomhus eller över grillen eller under bordet där de biter dig i fötterna.” Det är inte så att du blåser runt doften för att slå ut myggen ur spåren, säger hon.

Det beror helt enkelt på att dessa dödliga varelser, sa McBride, ”inte är bra flygare”.