Как мне искать / заменять, как это, используя sed или другой инструмент
FOO => BAR
Foo => Bar
foo => bar
То есть: ищите foo независимо от регистра и замените его на тот же шаблон регистра.
Одно из "решений" - запускать sed один раз для каждого чувствительного к регистру шаблона, но это становится более трудоемким.